CN215828587U

CN215828587U - 养猪场猪粪尿废水资源化处理装置

Info

Publication number: CN215828587U
Application number: CN202122313787.5U
Authority: CN
Inventors: 张博; 张金锋; 戚可卓
Original assignee: Jiangsu Zhuobo Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Zhuobo Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2021-09-24
Filing date: 2021-09-24
Publication date: 2022-02-15
Anticipated expiration: 2031-09-24

Abstract

本实用新型涉及一种养猪场猪粪尿废水资源化处理装置，首先通过猪粪尿水分离系统分离出猪圈冲洗水，产出固体有机肥与液体有机肥；其次通过沼气处理系统分离出沼渣，产出沼气；最后通过废水预处理系统与废水浓缩净化系统分离出浓水与冲洗水回用，剩余的出水满足灌溉标准回收利用，达到养猪废水资源化处理的目的。

Description

养猪场猪粪尿废水资源化处理装置

技术领域

本实用新型涉及的是养猪场猪粪尿废水资源化处理装置，属于养殖业废水处理的技术领域。

背景技术

随着我国经济的快速发展，广大人民群众的生活水平日益提高，人们对动物蛋白质特别是猪肉的需求不断增大，推动了标准化、规模化养猪场的建设，而在生猪养殖的过程中会产生大量的猪粪尿与废水，对环境影响很大；现有技术其一是直接收集混合的猪粪污水进行沉淀与固液分离，分离出的固体去生产有机肥，液体通过厌氧反应产出沼气，沼液进行农田灌溉，缺点是要在养猪场配套大型农业生产基地；其二是分别收集猪粪用作有机肥料，对猪尿水进行厌氧与好氧生化处理，降低废水中的COD、氨氮、总磷，出水满足GB 18596-2001《畜禽养殖业污染物排放标准》，BOD₅≤150mg/L、COD_Cr≤400mg/L、SS≤200mg/L、NH₃-N≤80mg/L、TP≤8mg/L，但浪费了废水中的氮磷资源。

发明内容

本实用新型提出的是一种新型养猪场猪粪尿废水资源化处理装置，其目的旨在针对养猪场猪粪、尿与废水处理的问题，首先从源头对污染物进行分离，改变原来的三类清粪方式(垫料方式、干清粪方式、水冲粪方式)，建设新型的源分离型猪圈，该新型猪圈分为上、下两层，设三个排放口，即出粪口、出尿口、出水口，上层用于收集猪粪，下层用于收集猪尿，实现猪粪与猪尿的固液分离，上层由人工定时清理猪粪，从上层的出粪口送出干粪，干粪收集率85～95％，饲养一头猪年产生猪粪1.0～1.5吨，猪粪中肥料成分为水分80.0～84.0％、有机物14.0～18.0％、氮(N)0.4～0.8％、磷(P₂O₅)0.3～0.7％、钾(K₂O)0.3～0.5％；猪粪添加秸秆与菌剂经发酵后，生成固体有机肥，达到NY525-2012《有机肥料》的标准，有机质的质量分数(以烘干基计)≥45％、总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)≥5.0％、水分≤30％、pH为5.5～8.5；下层猪尿汇集后从下层的出尿口送出猪尿，作为液体有机肥加以利用，猪尿收集率90～95％，饲养一头猪年产生猪尿1.0～1.5吨，猪尿中肥料成分为水分92.0～95.0％、有机物2.0～3.0％、氮(N)0.3～0.5％、磷(P₂O₅)0.04～0.1％、钾(K₂O)0.8～1.2％；通过定时对猪圈进行冲洗清洁，猪圈冲洗水在下层汇集后从出水口送出，猪尿与猪圈冲洗水的出口由自动阀门控制转换，进而实现猪尿与猪圈冲洗水的液液分离；其次将猪粪与猪尿分离后的猪圈冲洗水，饲养一头猪年产生废水4.0～6.0吨，其废水水质为COD 1500～2500mg/L、TDS 3000～6000mg/L、总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)600～1400mg/L，对废水进行厌氧生化反应生成沼气，沼气成分按体积比为甲烷50～80％、二氧化碳20～40％、氮气≤5％、氢气≤1％、氧气≤0.4％、硫化氢0.05～1％，经过滤脱硫净化后回收利用，COD降为700～1200mg/L；再经过废水预处理后，COD降为600～1000mg/L；最后对预处理后的废水进行约15倍的浓缩与≥95％的脱盐净化，浓缩后的浓水水质为COD 9000～15000mg/L、TDS45000～90000mg/L、总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)9000～21000mg/L，浓水中富含氮磷钾元素，回收至液体有机肥；净化后的产水水质为COD 60～100mg/L、TDS 150～300mg/L、总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)30～70mg/L，产水回用于冲洗猪圈，产水水质同时优于GB 5084-2005《农田灌溉水质标准》(对水作物的严格限值)，即COD_Cr≤150mg/L、SS≤80mg/L、全盐量≤1000mg/L、氯化物≤350mg/L、pH 5.5～8.5，多余的产水用于农田灌溉；实现养猪场猪粪尿废水资源化处理的目的。

本实用新型的技术解决方案：养猪场猪粪尿废水资源化处理装置，包括猪粪尿处理系统、沼气处理系统、废水预处理系统、废水浓缩净化系统；其中猪粪尿处理系统的液体有机肥出口送出液体有机肥，猪粪尿处理系统的固体有机肥出口送出固体有机肥，猪粪尿处理系统的猪圈冲洗水出口送出猪圈冲洗水至沼气处理系统的进水口；沼气处理系统的沼气出口送出沼气，沼气处理系统的沼渣出口送出沼渣至猪粪尿处理系统的沼渣进口，沼气处理系统的出水口送出沼气处理系统出水至废水预处理系统的进水口；废水预处理系统的污泥出口送出泥饼，废水预处理系统的出水口送出废水预处理系统出水至废水浓缩净化系统的进水口；废水浓缩净化系统的浓水出口送出浓水至猪粪尿处理系统的浓水进口，废水浓缩净化系统的冲洗水出口送出冲洗水至猪粪尿处理系统的冲洗水进口，废水浓缩净化系统的出水口送出灌溉水。

所述的猪粪尿处理系统，其结构包括新型猪圈、猪圈冲洗水收集池、过滤机、猪尿储罐、混合发酵场、固体有机肥后处理系统、小麦秸秆投加装置、菌剂投加装置、猪圈冲洗水提升泵、液体有机肥输送泵；所述新型猪圈分为上、下两层，设三个排放口，即出粪口、出尿口、出水口，上层用于收集猪粪，下层用于收集猪尿，实现猪粪与猪尿的固液分离；

其中冲洗水接至新型猪圈的冲洗水进口，新型猪圈的出水口接至猪圈冲洗水收集池的进水口，猪圈冲洗水收集池的出水口通过猪圈冲洗水提升泵与过滤机的进水口相接，过滤机的出水口送出猪圈冲洗水；过滤机的滤渣出渣口接至混合发酵场的滤渣进口，新型猪圈的出粪口接至混合发酵场的猪粪进口，沼渣接至混合发酵场的沼渣进口，小麦秸秆投加装置的出料口接至发酵场混合的秸秆进口，菌剂投加装置的出料口接至混合发酵场的菌剂进口，混合发酵场的出料口接至固体有机肥后处理系统的进料口，固体有机肥后处理系统的出料口送出固体有机肥；新型猪圈的出尿口接至猪尿储罐的进尿口，浓水接至猪尿储罐的浓水进口，猪尿储罐的出料口通过液体有机肥输送泵送出液体有机肥。

所述的沼气处理系统，其结构包括集水池、水解酸化塔、厌氧塔、沉淀池、气液分离器、沼气净化装置、双膜储气罐、储泥池、压滤机、滤液池、冲洗水提升泵、冲洗水输送泵、沼渣泵、污泥回流泵、沼渣滤液回流泵；其中猪圈冲洗水接至集水池的进水口，集水池的出水口通过冲洗水提升泵与水解酸化塔的进水口相接，水解酸化塔的出水口通过冲洗水输送泵与厌氧塔的进水口相接，厌氧塔的出水口接至沉淀池的进水口，沉淀池的出水口送出沼气处理系统出水；沉淀池的1#排泥口通过污泥回流泵与厌氧塔的污泥回流口相接，沉淀池的2#排泥口接至储泥池的进泥口，储泥池的出泥口通过沼渣泵与压滤机的进泥口相接，压滤机的出泥口送出沼渣；压滤机的滤液出口接至滤液池的进水口，滤液池的出水口通过沼渣滤液回流泵与厌氧塔的滤液进口相接；厌氧塔的沼气出口接至气液分离器的进口，气液分离器的出水口接至厌氧塔的回水口，气液分离器的出气口接至沼气净化装置的进气口，沼气净化装置的出气口接至双膜储气罐的进气口，双膜储气罐的出气口送出沼气。

所述的废水预处理系统，其结构包括中间水箱、反应池、氢氧化钠与絮凝剂及助凝剂投加装置、硫酸投加装置、沉淀池、污泥浓缩池、污泥压滤机、污泥滤液池、浸没式超滤膜池、预处理出水池、废水提升水泵、超滤抽吸泵、预处理出水泵、超滤反洗泵、超滤反洗风机、污泥泵、污泥滤液回流泵；其中沼气处理系统出水接至中间水箱的进水口，中间水箱的出水口通过废水提升水泵与反应池的进水口相接，氢氧化钠与絮凝剂及助凝剂投加装置的出药口接至反应池的进药口，反应池的出水口接至沉淀池的进水口，沉淀池的出水口接至浸没式超滤膜池的进水口，硫酸投加装置的出药口也接至浸没式超滤膜池的进水口；浸没式超滤膜池的出水口通过超滤抽吸泵与预处理出水池的进水口相接，预处理出水池的1#出水口通过预处理出水泵送出废水预处理系统出水；超滤反洗风机的出风口接至浸没式超滤膜池的反洗进风口，预处理出水池的2#出水口通过超滤反洗泵与浸没式超滤膜池的反洗进水口相接；沉淀池的排泥口与浸没式超滤膜池的反洗排水口都接至污泥浓缩池的进泥口，污泥浓缩池的出泥口通过污泥泵与污泥压滤机的进泥口相接，污泥压滤机的排泥口送出泥饼，污泥压滤机的出水口接至污泥滤液池的进水口，污泥滤液池的出水口通过污泥滤液回流泵与中间水箱的滤液回流口相接。

所述的废水浓缩净化系统，其结构包括反渗透保安过滤器、反渗透装置、反渗透浓水箱、浓水反渗透保安过滤器、浓水反渗透装置、反渗透产水箱、反渗透阻垢剂投加装置、浓水反渗透阻垢剂投加装置、恒压供水装置、高压泵、增压泵、浓水高压泵、排水泵；其中废水预处理系统出水接至反渗透保安过滤器的进水口，反渗透阻垢剂投加装置的出药口也接至反渗透保安过滤器的进水口，反渗透保安过滤器的出水口通过高压泵与反渗透装置的进水口相接，反渗透装置的产水出口接至反渗透产水箱的1#进水口，反渗透装置的浓水出口接至反渗透浓水箱的进水口；反渗透浓水箱的出水口通过增压泵与浓水反渗透保安过滤器的进水口相接，浓水反渗透阻垢剂投加装置的出药口也接至浓水反渗透保安过滤器的进水口，浓水反渗透保安过滤器的出水口通过浓水高压泵与浓水反渗透装置的进水口相接，浓水反渗透装置的浓水出口送出浓水；浓水反渗透装置的产水出口接至反渗透产水箱的2#进水口，反渗透产水箱的1#出水口通过恒压供水装置送出冲洗水，反渗透产水箱的2#出水口通过排水泵送出灌溉水。

所述的浸没式超滤膜池中浸没式超滤膜采用30～100nm孔径的PVDF材质。

本实用新型的特点，本发明养猪场猪粪尿废水资源化处理装置，首先通过猪粪尿水分离系统分离出猪圈冲洗水，产出固体有机肥与液体有机肥；其次通过沼气处理系统分离出沼渣，产出沼气；最后通过废水预处理系统与废水浓缩净化系统分离出浓水与冲洗水回用，剩余的出水满足灌溉标准回收利用，达到养猪废水资源化处理的目的。

附图说明

附图1养猪场猪粪尿废水资源化处理装置的总体结构框图。

附图中的PSUTS表示猪粪尿处理系统，MGTS表示沼气处理系统，WPTS表示废水预处理系统，WCPS表示废水浓缩净化系统，MS表示沼渣，CW表示浓水，FW表示冲洗水，PFW表示猪圈冲洗水，MGO表示沼气处理系统出水，PTO表示废水预处理系统出水，EW表示灌溉水，LOF表示液体有机肥，SOF表示固体有机肥，MG表示沼气，SC表示泥饼。

附图2养猪场猪粪尿废水资源化处理装置的猪粪尿处理系统结构框图。

附图中的PSUTS表示猪粪尿处理系统，CW表示浓水，MS表示沼渣，FW表示冲洗水，PFW表示猪圈冲洗水，LOF表示液体有机肥，SOF表示固体有机肥，NPS表示新型猪圈，FWT表示猪圈冲洗水收集池，PF₁₁表示过滤机，PUT表示猪尿储罐，MCF表示混合发酵场，ATS表示固体有机肥后处理系统，WS表示小麦秸秆投加装置，MA表示菌剂投加装置，P₁₁表示猪圈冲洗水提升泵，P₁₂表示液体有机肥输送泵。

附图3养猪场猪粪尿废水资源化处理装置的沼气处理系统结构框图。

附图中的MGTS表示沼气处理系统，MT₂₁表示集水池，DYAT表示水解酸化塔，AT表示厌氧塔，ST₂₁表示沉淀池，GWSE表示气液分离器，MGPE表示沼气净化装置，MGST表示双膜储气罐，MT₂₂表示储泥池，PF₂₁表示压滤机，MT₂₃表示滤液池，P₂₁表示冲洗水提升泵，P₂₂表示冲洗水输送泵，P₂₃表示沼渣泵，P₂₄表示污泥回流泵，P₂₅表示沼渣滤液回流泵，PFW表示猪圈冲洗水，MS表示沼渣，MGO表示沼气处理系统出水，MG表示沼气。

附图4养猪场猪粪尿废水资源化处理装置的废水预处理系统结构框图。

附图中的WPTS表示废水预处理系统，MT₃₁表示中间水箱，RT表示反应池，D₃₁表示氢氧化钠与絮凝剂及助凝剂投加装置，D₃₂表示硫酸投加装置，ST₃₁表示沉淀池，MT₃₃表示污泥浓缩池，PF₃₁表示污泥压滤机，MT₃₄表示污泥滤液池，SUF表示浸没式超滤膜池，MT₃₂表示预处理出水池，P₃₁表示废水提升水泵，P₃₂表示超滤抽吸泵，P₃₃表示预处理出水泵，P₃₄表示超滤反洗泵，B表示超滤反洗风机，P₃₅表示污泥泵，P₃₆表示污泥滤液回流泵，MGO表示沼气处理系统出水，PTO表示废水预处理系统出水，SC表示泥饼。

附图5养猪场猪粪尿废水资源化处理装置的废水浓缩净化系统结构框图。

附图中的WCPS表示废水浓缩净化系统，SAF₄₁表示反渗透保安过滤器，RO表示反渗透装置，MT₄₁表示反渗透浓水箱，SAF₄₂表示浓水反渗透保安过滤器，CWRO表示浓水反渗透装置，MT₄₂表示反渗透产水箱，D₄₁表示反渗透阻垢剂投加装置，D₄₂表示浓水反渗透阻垢剂投加装置，CPWSU表示恒压供水装置，P₄₁表示高压泵，P₄₂表示增压泵，P₄₃表示浓水高压泵，P₄₄表示排水泵，PTO表示废水预处理系统出水，EW表示灌溉水，CW表示浓水，FW表示冲洗水。

附图6养猪场猪粪尿废水资源化处理装置实施例的水量平衡图。

附图7养猪场猪粪尿废水资源化处理装置实施例的固体有机肥生产系统框图。

具体实施方式

对照附图1，养猪场猪粪尿废水资源化处理装置，其结构包括猪粪尿处理系统PSUTS、沼气处理系统MGTS、废水预处理系统WPTS、废水浓缩净化系统WCPS；其中猪粪尿处理系统PSUTS的液体有机肥出口送出液体有机肥LOF，猪粪尿处理系统PSUTS的固体有机肥出口送出固体有机肥SOF，猪粪尿处理系统PSUTS的猪圈冲洗水出口送出猪圈冲洗水PFW至沼气处理系统MGTS的进水口；沼气处理系统MGTS的沼气出口送出沼气MG，沼气处理系统MGTS的沼渣出口送出沼渣MS至猪粪尿处理系统PSUTS的沼渣进口，沼气处理系统MGTS的出水口送出沼气处理系统出水MGO至废水预处理系统WPTS的进水口；废水预处理系统WPTS的污泥出口送出泥饼SC，废水预处理系统WPTS的出水口送出废水预处理系统出水PTO至废水浓缩净化系统WCPS的进水口；废水浓缩净化系统WCPS的浓水出口送出浓水CW至猪粪尿处理系统PSUTS的浓水进口，废水浓缩净化系统WCPS的冲洗水出口送出冲洗水FW至猪粪尿处理系统PSUTS的冲洗水进口，废水浓缩净化系统WCPS的出水口送出灌溉水EW；养猪废水资源化处理装置，首先通过猪粪尿水分离系统分离出猪圈冲洗水，产出固体有机肥与液体有机肥；其次通过沼气处理系统分离出沼渣，产出沼气；最后通过废水预处理系统与废水浓缩净化系统分离出浓水与冲洗水回用，剩余的出水满足灌溉标准回收利用，达到养猪废水资源化处理的目的。

对照附图2，猪粪尿处理系统PSUTS，其结构包括新型猪圈NPS、猪圈冲洗水收集池FWT、过滤机PF₁₁、猪尿储罐PUT、混合发酵场MCF、固体有机肥后处理系统ATS、小麦秸秆投加装置WS、菌剂投加装置MA、猪圈冲洗水提升泵P₁₁、液体有机肥输送泵P₁₂；其中冲洗水FW接至新型猪圈NPS的冲洗水进口，新型猪圈NPS的出水口接至猪圈冲洗水收集池FWT的进水口，猪圈冲洗水收集池FWT的出水口通过猪圈冲洗水提升泵P₁₁与过滤机PF₁₁的进水口相接，过滤机PF₁₁的出水口送出猪圈冲洗水PFW；过滤机PF₁₁的滤渣出渣口接至混合发酵场MCF的滤渣进口，新型猪圈NPS的出粪口接至混合发酵场MCF的猪粪进口，沼渣MS接至混合发酵场MCF的沼渣进口，小麦秸秆投加装置WS的出料口接至混合发酵场MCF的秸秆进口，菌剂投加装置MA的出料口接至混合发酵场MCF的菌剂进口，混合发酵场MCF的出料口接至固体有机肥后处理系统ATS的进料口，固体有机肥后处理系统ATS的出料口送出固体有机肥SOF；新型猪圈NPS的出尿口接至猪尿储罐PUT的进尿口，浓水CW接至猪尿储罐PUT的浓水进口，猪尿储罐PUT的出料口通过液体有机肥输送泵P₁₂送出液体有机肥LOF。

对照附图3，沼气处理系统MGTS，其结构包括集水池MT₂₁、水解酸化塔DYAT、厌氧塔AT、沉淀池ST₂₁、气液分离器GWSE、沼气净化装置MGPE、双膜储气罐MGST、储泥池MT₂₂、压滤机PF₂₁、滤液池MT₂₃、冲洗水提升泵P₂₁、冲洗水输送泵P₂₂、沼渣泵P₂₃、污泥回流泵P₂₄、沼渣滤液回流泵P₂₅；其中猪圈冲洗水PFW接至集水池MT₂₁的进水口，集水池MT₂₁的出水口通过冲洗水提升泵P₂₁与水解酸化塔DYAT的进水口相接，水解酸化塔DYAT的出水口通过冲洗水输送泵P₂₂与厌氧塔AT的进水口相接，厌氧塔AT的出水口接至沉淀池ST₂₁的进水口，沉淀池ST₂₁的出水口送出沼气处理系统出水MGO；沉淀池ST₂₁的1#排泥口通过污泥回流泵P₂₄与厌氧塔AT的污泥回流口相接，沉淀池ST₂₁的2#排泥口接至储泥池MT₂₂的进泥口，储泥池MT₂₂的出泥口通过沼渣泵P₂₃与压滤机PF₂₁的进泥口相接，压滤机PF₂₁的出泥口送出沼渣MS；压滤机PF₂₁的滤液出口接至滤液池MT₂₃的进水口，滤液池MT₂₃的出水口通过沼渣滤液回流泵P₂₅与厌氧塔AT的滤液进口相接；厌氧塔AT的沼气出口接至气液分离器GWSE的进口，气液分离器GWSE的出水口接至厌氧塔AT的回水口，气液分离器GWSE的出气口接至沼气净化装置MGPE的进气口，沼气净化装置MGPE的出气口接至双膜储气罐MGST的进气口，双膜储气罐MGST的出气口送出沼气MG。

对照附图4，废水预处理系统WPTS，其结构包括中间水箱MT₃₁、反应池RT、氢氧化钠与絮凝剂及助凝剂投加装置D₃₁、硫酸投加装置D₃₂、沉淀池ST₃₁、污泥浓缩池MT₃₃、污泥压滤机PF₃₁、污泥滤液池MT₃₄、浸没式超滤膜池SUF、预处理出水池MT₃₂、废水提升水泵P₃₁、超滤抽吸泵P₃₂、预处理出水泵P₃₃、超滤反洗泵P₃₄、超滤反洗风机B、污泥泵P₃₅、污泥滤液回流泵P₃₆；其中沼气处理系统出水MGO接至中间水箱MT₃₁的进水口，中间水箱MT₃₁的出水口通过废水提升水泵P₃₁与反应池RT的进水口相接，氢氧化钠与絮凝剂及助凝剂投加装置D₃₁的出药口接至反应池RT的进药口，反应池RT的出水口接至沉淀池ST₃₁的进水口，沉淀池ST₃₁的出水口接至浸没式超滤膜池SUF的进水口，硫酸投加装置D₃₂的出药口也接至浸没式超滤膜池SUF的进水口；浸没式超滤膜池SUF的出水口通过超滤抽吸泵P₃₂与预处理出水池MT₃₂的进水口相接，预处理出水池MT₃₂的1#出水口通过预处理出水泵P₃₃送出废水预处理系统出水PTO；超滤反洗风机B的出风口接至浸没式超滤膜池SUF的反洗进风口，预处理出水池MT₃₂的2#出水口通过超滤反洗泵P₃₄与浸没式超滤膜池SUF的反洗进水口相接；沉淀池ST₃₁的排泥口与浸没式超滤膜池SUF的反洗排水口都接至污泥浓缩池MT₃₃的进泥口，污泥浓缩池MT₃₃的出泥口通过污泥泵P₃₅与污泥压滤机PF₃₁的进泥口相接，污泥压滤机PF₃₁的排泥口送出泥饼SC，污泥压滤机PF₃₁的出水口接至污泥滤液池MT₃₄的进水口，污泥滤液池MT₃₄的出水口通过污泥滤液回流泵P₃₆与中间水箱MT₃₁的滤液回流口相接。

对照附图5，废水浓缩净化系统WCPS，其结构包括反渗透保安过滤器SAF₄₁、反渗透装置RO、反渗透浓水箱MT₄₁、浓水反渗透保安过滤器SAF₄₂、浓水反渗透装置CWRO、反渗透产水箱MT₄₂、反渗透阻垢剂投加装置D₄₁、浓水反渗透阻垢剂投加装置D₄₂、恒压供水装置CPWSU、高压泵P₄₁、增压泵P₄₂、浓水高压泵P₄₃、排水泵P₄₄；其中废水预处理系统出水PTO接至反渗透保安过滤器SAF₄₁的进水口，反渗透阻垢剂投加装置D₄₁的出药口也接至反渗透保安过滤器SAF₄₁的进水口，反渗透保安过滤器SAF₄₁的出水口通过高压泵P₄₁与反渗透装置RO的进水口相接，反渗透装置RO的产水出口接至反渗透产水箱MT₄₂的1#进水口，反渗透装置RO的浓水出口接至反渗透浓水箱MT₄₁的进水口；反渗透浓水箱MT₄₁的出水口通过增压泵P₄₂与浓水反渗透保安过滤器SAF₄₂的进水口相接，浓水反渗透阻垢剂投加装置D₄₂的出药口也接至浓水反渗透保安过滤器SAF₄₂的进水口，浓水反渗透保安过滤器SAF₄₂的出水口通过浓水高压泵P₄₃与浓水反渗透装置CWRO的进水口相接，浓水反渗透装置CWRO的浓水出口送出浓水CW；浓水反渗透装置CWRO的产水出口接至反渗透产水箱MT₄₂的2#进水口，反渗透产水箱MT₄₂的1#出水口通过恒压供水装置CPWSU送出冲洗水FW，反渗透产水箱MT₄₂的2#出水口通过排水泵P₄₄送出灌溉水EW。

养猪场猪粪尿废水资源化处理方法，包括如下步骤：

1)通过猪粪尿水分离系统，先进行猪粪与猪尿的固液分离，收集干粪85～95％，生成固体有机肥，再进行猪尿与猪圈冲洗水的液液分离，收集猪尿90～95％，生成液体有机肥；

2)通过沼气处理系统，对猪圈冲洗水进行厌氧生化反应生成沼气，将COD降为700～1200mg/L；

3)通过废水预处理系统，对沼气系统出水进行混凝沉淀、超滤过滤，将废水的COD降为600～1000mg/L、SS降为≤1mg/L；

4)通过废水浓缩净化系统，对预处理出水利用反渗透与浓水反渗透进行约15倍的浓缩与95％的脱盐净化。

所述步骤1)通过猪粪尿水分离系统，具体是利用新型的源分离型猪圈，先实现猪粪与猪尿的固液分离，饲养一头猪年产生猪粪1.0～1.5吨，干粪收集率85～95％，猪粪中肥料成分为水分80.0～84.0％、有机物14.0～18.0％、氮(N)0.4～0.8％、磷(P₂O₅)0.3～0.7％、钾(K₂O)0.3～0.5％；猪粪添加秸秆与菌剂经发酵后，生成固体有机肥，达到NY525-2012《有机肥料》的标准，有机质的质量分数(以烘干基计)≥45％、总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)≥5.0％、水分≤30％、pH为5.5～8.5；再实现猪尿与猪圈冲洗水的液液分离，饲养一头猪年产生猪尿1.0～1.5吨，猪尿收集率90～95％，猪尿中肥料成分为水分92.0～95.0％、有机物2.0～3.0％、氮(N)0.3～0.5％、磷(P₂O₅)0.04～0.1％、钾(K₂O)0.8～1.2％；猪尿与浓水混合后作为液体有机肥加以利用。

所述步骤2)通过沼气处理系统，具体是针对猪粪与猪尿分离后的猪圈冲洗水，饲养一头猪年产生废水4.0～6.0吨，其废水水质为COD 1500～2500mg/L、TDS 3000～6000mg/L、总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)600～1400mg/L，对废水进行厌氧生化反应生成沼气，沼气成分按体积比为甲烷50～80％、二氧化碳20～40％、氮气≤5％、氢气≤1％、氧气≤0.4％、硫化氢0.05～1％，经过滤脱硫净化后回收利用，COD降为700～1200mg/L。

所述步骤3)通过废水预处理系统，具体是针对COD 700～1200mg/L、SS 50～150mg/L、pH 6.5～7.5的沼气系统出水，投加30％浓度的NaOH调节废水的pH值到9.0～9.5，投加30～70mg/L的PAC与15mg/L的PAM，进行混凝沉淀，再投加50％浓度的H₂SO₄回调废水的pH值到6.5～7.5，经30～100nm孔径的PVDF浸没式超滤过滤后，预处理出水水质为COD 600～1000mg/L、SS≤1mg/L、pH 6.5～7.5、TDS 3000～6000mg/L、总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)600～1400mg/L。

所述步骤4)通过废水浓缩净化系统，具体是针对COD 600～1000mg/L、TDS 3000～6000mg/L、总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)600～1400mg/L的预处理出水，设计反渗透4～6倍的浓缩、浓水反渗透2～4倍的浓缩，依据废水TDS浓度总浓缩倍数为8～24倍，一般对废水进行约15倍的浓缩，浓缩后的浓水水质为COD 9000～15000mg/L、TDS45000～90000mg/L、总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)9000～21000mg/L，浓水中富含氮磷钾元素，回收至液体有机肥；反渗透与浓水反渗透的脱盐率≥95％，净化后的产水水质为COD 60～100mg/L、TDS 150～300mg/L、总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)30～70mg/L，产水回用于冲洗猪圈，产水水质同时优于GB 5084-2005《农田灌溉水质标准》(对水作物的严格限值)，即COD_Cr≤150mg/L、SS≤80mg/L、全盐量≤1000mg/L、氯化物≤350mg/L、pH 5.5～8.5，多余的产水用于农田灌溉；实现养猪场猪粪尿废水资源化处理的目的。

实施例

某养猪场年养猪2万头，按存栏量1万头计，每天会产生大量的猪粪、猪尿与猪圈冲洗水。本实施例采用猪粪与猪尿固液分离和猪尿与猪圈冲洗水液液分离的猪圈，分别回收固体有机肥、液体有机肥、沼气、冲洗水与灌溉水。

1.处理猪粪、猪尿、猪圈冲洗水的成分与量

1.1设计猪粪、猪尿中的肥料成分含量(干基)

成分	水分	有机物	氮(N)	磷(P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>)	钾(K<sub>2</sub>O)
						猪粪％	82.2	16.3	0.6	0.5	0.4
猪尿％	94.1	2.6	0.4	0.1	1.1

猪粪72 T/D、猪尿72 T/D。

1.2设计猪圈冲洗水水质

成分	COD<sub>Cr</sub>	SS	氮磷钾(N+P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>+K<sub>2</sub>O)	TDS
					指标mg/L	2404	496	1013	4980

猪圈冲洗水水量为180T/D。

2.工艺流程

2.1废水处理系统

废水处理系统水量平衡见附图6养猪场猪粪尿废水资源化处理装置实施例的水量平衡图。

从图中看到废水处理量180T/D，添加秸秆发酵后生成固体有机肥170T/D，生成液体有机肥84T/D，由于12T/D浓水汇入猪尿，每天要补充猪圈冲洗水12T/D，无多余的灌溉水外排。

2.2固体有机肥生产系统

固体有机肥生产系统见附图7养猪场猪粪尿废水资源化处理装置实施例的固体有机肥生产系统框图。

3.废水处理效果

猪圈冲洗水的处理效果如下表：

4.系统主要设计参数

4.1相关土建工程：

序号	名称	规格	单位	数量	结构型式
						1	新型猪圈	100.0mX10.0mX8.0m	座	10	砖混
2	发酵车间	100.0mX50.0mX12.0m	座	1	砖混
						3	固体有机肥车间	100.0mX50.0mX12.0m	座	1	砖混
4	废水处理车间	50.0mX20.0mX8.0m	座	1	砖混

4.2主要设备：

Claims

1.养猪场猪粪尿废水资源化处理装置，其特征是包括猪粪尿处理系统、沼气处理系统、废水预处理系统、废水浓缩净化系统；其中猪粪尿处理系统的液体有机肥出口送出液体有机肥，猪粪尿处理系统的固体有机肥出口送出固体有机肥，猪粪尿处理系统的猪圈冲洗水出口送出猪圈冲洗水至沼气处理系统的进水口；沼气处理系统的沼气出口送出沼气，沼气处理系统的沼渣出口送出沼渣至猪粪尿处理系统的沼渣进口，沼气处理系统的出水口送出沼气处理系统出水至废水预处理系统的进水口；废水预处理系统的污泥出口送出泥饼，废水预处理系统的出水口送出废水预处理系统出水至废水浓缩净化系统的进水口；废水浓缩净化系统的浓水出口送出浓水至猪粪尿处理系统的浓水进口，废水浓缩净化系统的冲洗水出口送出冲洗水至猪粪尿处理系统的冲洗水进口，废水浓缩净化系统的出水口送出灌溉水。

2.根据权利要求1所述的养猪场猪粪尿废水资源化处理装置，其特征是所述的猪粪尿处理系统，其结构包括新型猪圈、猪圈冲洗水收集池、过滤机、猪尿储罐、混合发酵场、固体有机肥后处理系统、小麦秸秆投加装置、菌剂投加装置、猪圈冲洗水提升泵、液体有机肥输送泵；所述新型猪圈分为上、下两层，设三个排放口，即出粪口、出尿口、出水口，上层用于收集猪粪，下层用于收集猪尿，实现猪粪与猪尿的固液分离；

3.根据权利要求1所述的养猪场猪粪尿废水资源化处理装置，其特征是所述的沼气处理系统，其结构包括集水池、水解酸化塔、厌氧塔、沉淀池、气液分离器、沼气净化装置、双膜储气罐、储泥池、压滤机、滤液池、冲洗水提升泵、冲洗水输送泵、沼渣泵、污泥回流泵、沼渣滤液回流泵；其中猪圈冲洗水接至集水池的进水口，集水池的出水口通过冲洗水提升泵与水解酸化塔的进水口相接，水解酸化塔的出水口通过冲洗水输送泵与厌氧塔的进水口相接，厌氧塔的出水口接至沉淀池的进水口，沉淀池的出水口送出沼气处理系统出水；沉淀池的1#排泥口通过污泥回流泵与厌氧塔的污泥回流口相接，沉淀池的2#排泥口接至储泥池的进泥口，储泥池的出泥口通过沼渣泵与压滤机的进泥口相接，压滤机的出泥口送出沼渣；压滤机的滤液出口接至滤液池的进水口，滤液池的出水口通过沼渣滤液回流泵与厌氧塔的滤液进口相接；厌氧塔的沼气出口接至气液分离器的进口，气液分离器的出水口接至厌氧塔的回水口，气液分离器的出气口接至沼气净化装置的进气口，沼气净化装置的出气口接至双膜储气罐的进气口，双膜储气罐的出气口送出沼气。

4.根据权利要求1所述的养猪场猪粪尿废水资源化处理装置，其特征是所述的废水预处理系统，其结构包括中间水箱、反应池、氢氧化钠与絮凝剂及助凝剂投加装置、硫酸投加装置、沉淀池、污泥浓缩池、污泥压滤机、污泥滤液池、浸没式超滤膜池、预处理出水池、废水提升水泵、超滤抽吸泵、预处理出水泵、超滤反洗泵、超滤反洗风机、污泥泵、污泥滤液回流泵；其中沼气处理系统出水接至中间水箱的进水口，中间水箱的出水口通过废水提升水泵与反应池的进水口相接，氢氧化钠与絮凝剂及助凝剂投加装置的出药口接至反应池的进药口，反应池的出水口接至沉淀池的进水口，沉淀池的出水口接至浸没式超滤膜池的进水口，硫酸投加装置的出药口也接至浸没式超滤膜池的进水口；浸没式超滤膜池的出水口通过超滤抽吸泵与预处理出水池的进水口相接，预处理出水池的1#出水口通过预处理出水泵送出废水预处理系统出水；超滤反洗风机的出风口接至浸没式超滤膜池的反洗进风口，预处理出水池的2#出水口通过超滤反洗泵与浸没式超滤膜池的反洗进水口相接；沉淀池的排泥口与浸没式超滤膜池的反洗排水口都接至污泥浓缩池的进泥口，污泥浓缩池的出泥口通过污泥泵与污泥压滤机的进泥口相接，污泥压滤机的排泥口送出泥饼，污泥压滤机的出水口接至污泥滤液池的进水口，污泥滤液池的出水口通过污泥滤液回流泵与中间水箱的滤液回流口相接。

5.根据权利要求1所述的养猪场猪粪尿废水资源化处理装置，其特征是所述的废水浓缩净化系统，其结构包括反渗透保安过滤器、反渗透装置、反渗透浓水箱、浓水反渗透保安过滤器、浓水反渗透装置、反渗透产水箱、反渗透阻垢剂投加装置、浓水反渗透阻垢剂投加装置、恒压供水装置、高压泵、增压泵、浓水高压泵、排水泵；其中废水预处理系统出水接至反渗透保安过滤器的进水口，反渗透阻垢剂投加装置的出药口也接至反渗透保安过滤器的进水口，反渗透保安过滤器的出水口通过高压泵与反渗透装置的进水口相接，反渗透装置的产水出口接至反渗透产水箱的1#进水口，反渗透装置的浓水出口接至反渗透浓水箱的进水口；反渗透浓水箱的出水口通过增压泵与浓水反渗透保安过滤器的进水口相接，浓水反渗透阻垢剂投加装置的出药口也接至浓水反渗透保安过滤器的进水口，浓水反渗透保安过滤器的出水口通过浓水高压泵与浓水反渗透装置的进水口相接，浓水反渗透装置的浓水出口送出浓水；浓水反渗透装置的产水出口接至反渗透产水箱的2#进水口，反渗透产水箱的1#出水口通过恒压供水装置送出冲洗水，反渗透产水箱的2#出水口通过排水泵送出灌溉水。

6.根据权利要求4所述的养猪场猪粪尿废水资源化处理装置，其特征是所述的浸没式超滤膜池中浸没式超滤膜采用30～100nm孔径的PVDF材质。