CN219752071U - 一种养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备，包括膜生物反应器，膜生物反应器包括膜组件，膜组件包括多张平行布置的平板膜，用于将通过膜生物反应器的污水进行膜处理和生物反应处理，膜生物反应器的进水管连接硫自养反硝化滤池反应器，膜生物反应器池的出水管连接至臭氧紫外光催化氧化反应器，污水首先经过硫自养反硝化滤池反应器的过滤以及硝态氮和总氮的去除后输送至膜生物反应器，膜生物反应器处理后的污水通过臭氧紫外光催化氧化反应器进行细菌和病毒的消杀，以及化学需氧量和生化需氧量的进一步去除和脱色。本实用新型的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备减少了还田消纳过程中的硝酸盐氮污染地下水的问题。

Description

一种养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备

技术领域

本实用新型涉及生态养殖设备技术领域，特别是涉及到一种养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备。

背景技术

养殖场废水达标排放模式一般会采用固液分离-厌氧-缺氧/好氧(A/O)等工艺路线进行处理。养殖场的废水一般含固率较高，经过固液分离后，废水中大部分大颗粒悬浮物被固液分离机过滤掉。之后废水经过厌氧反应器处理后，其化学需氧量COD浓度大幅下降。废水从厌氧反应器处理后再经过二级缺氧好氧(A/O)工艺处理，利用硝化反硝化和好氧生化作用把废水中的氨氮和总氮及化学需氧量COD、生化需氧量BOD等进一步的去除。经过以上工艺处理后的废水可以达到农业灌溉水的出水水质标准。达到农业灌溉水标准的废水如需要进行中水回用，目前市场主要以超滤和纳滤膜为主要的膜处理工艺进行养殖场废水的深度处理。利用超滤膜和纳滤膜的过滤作用，把废水中的无机盐和病毒及细菌的过滤掉。经过膜法的过滤作用，处理后的废水可以达到城市再生水回用标准。

但是，废水经过生化系统处理后，其出水中的总氮含量仍然较高。养殖场废水生化处理后的出水进行粪水消纳还田时，粪水中的硝酸盐氮深入到地表地下水中会引起地下水的硝酸盐氮污染问题。目前市场上针对养殖场生化尾水总氮及硝酸盐氮进一步去除的设备较少。另外，养殖场废水生化尾水普标存在着较高的细菌和病毒含量，在养殖场直接进行回用使用，容易引起养殖场生物安全方面的问题。目前市场主要以超滤和纳滤膜为主要的膜处理工艺进行养殖场废水中病毒及细菌的过滤处理，但采用超滤和纳滤膜等方式处理存在中投资及运行成本高且病毒及细菌消杀不彻底的问题。采用膜法深度处理生化尾水无法对废水中的硝态氮和总氮进行去除，经过膜法过滤后的废水其总氮和硝态氮的浓度依然很高。同时，采用膜法进行生化尾水的深度处理，存在着投资成本高，运行成本高的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的：(1)养殖场废水生化处理后的出水进行粪水消纳还田时，粪水中的硝酸盐氮深入到地表地下水中会引起地下水的硝酸盐氮污染问题；(2)养殖场废水生化尾水普标存在着较高的细菌和病毒含量，在养殖场直接进行回用使用，容易引起养殖场生物安全方面的问题；(3)采用超滤和纳滤膜等方式处理存在中投资及运行成本高且病毒及细菌消杀不彻底的问题；(4)采用膜法深度处理生化尾水无法对废水中的硝态氮和总氮进行去除，经过膜法过滤后的废水其总氮和硝态氮的浓度依然很高等技术问题，本实用新型提出了一种养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备，该设备通过硫自养反硝化技术使得养殖场生化尾水中硝酸盐氮和总氮得到大幅去除，减少了还田消纳过程中的硝酸盐氮污染地下水的问题。

为了实现这一目标，本实用新型采取了如下的技术方案。

一种养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备，包括膜生物反应器，膜生物反应器包括膜组件，膜组件包括多张平行布置的平板膜，用于将通过膜生物反应器的污水进行膜处理和生物反应处理，膜生物反应器的进水管连接硫自养反硝化滤池反应器，膜生物反应器池的出水管连接至臭氧紫外光催化氧化反应器，污水首先经过硫自养反硝化滤池反应器的过滤以及硝态氮和总氮的去除后输送至膜生物反应器，膜生物反应器处理后的污水通过臭氧紫外光催化氧化反应器进行细菌和病毒的消杀，以及化学需氧量和生化需氧量的进一步去除和脱色。

本实用新型的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备中，硫自养反硝化滤池反应器为池状结构，池状结构的侧壁上方为入水口，入水口下方为填料层，填料层内填充有硫磺和菱铁矿的混和颗粒粉末压制而成的填料颗粒；填料层下方为承托层，承托层中填充有火山岩颗粒，火山岩颗粒的粒径大于填料颗粒的粒径；硫自养反硝化滤池反应器下部还设置有滤板，滤板下方池状结构的侧壁上还具有放空口，放空口用于更换硫自养反硝化滤池反应器内部件或检修时放空池状结构内的污水。

本实用新型的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备中，滤板下方池状结构的底部还设置有反冲洗气管路和反冲洗水管路，反冲洗气管路与鼓风机相连接，反冲洗水管路与自吸泵相连接，用于在硫自养反硝化滤池反应器使用一段时间后，填料颗粒或火山岩颗粒产生表面沉积物时，通过反冲洗气管路和反冲洗水管路将表面沉积物清除。

本实用新型的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备中，膜生物反应器为池状结构，池状结构的底部设置有污泥回流口；池状结构的侧壁下方设置有污泥排泥口和放空口，池状结构的内部下方设置有曝气装置；其中污泥回流口与污泥回流泵相连接，把一部分的污泥回流到硫自养反硝化池的上部的入水口；污泥排泥口与污泥泵相连接，把一部分好氧反应中生长的活性污泥排出膜生物反应器外；曝气装置用于保证池体中的好氧环境，从而进行硝化反应，生成亚硝酸盐氮；放空口用于更换膜生物反应器内的膜组件或曝气装置，或检修时放空池状结构内的污水。

本实用新型的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备中，臭氧紫外光催化氧化反应器为池状结构，分为上部、中部和下部；上部包括紫外光消毒设备、进水布水装置和出水口；中部包括臭氧催化氧化填料颗粒，臭氧催化氧化填料颗粒由炭基、陶瓷基或铝基的催化氧化填料颗粒组成，用于进行化学需氧量和生化需氧量的进一步去除，下部具有臭氧曝气装置和放空口，臭氧曝气装置通过管道连接至池状结构外部的臭氧发生器，用于为池状结构内输送臭氧，放空口被设置在池状结构的侧壁下方，用于更换臭氧紫外光催化氧化反应器内的部件或检修时，放空池状结构内的污水。

本实用新型的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备中，臭氧曝气装置下方还设置有反冲洗气管路和反冲洗水管路，反冲洗气管路与鼓风机相连接，反冲洗水管路与自吸泵相连接，用于在臭氧紫外光催化氧化反应器使用一段时间后，催化氧化填料颗粒产生表面沉积物时，通过反冲洗气管路和反冲洗水管路将表面沉积物清除。

本实用新型的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备包括设备间，设备间用于容纳连接至硫自养反硝化滤池反应器或臭氧紫外光催化氧化反应器的鼓风机、臭氧发生器和控制设备。

本实用新型所提供的养殖场污水脱氮消毒一体化设备，用于处理养殖场废水生化处理后的尾水。利用硫自养反硝化的原理去除掉生化尾水中的硝态氮和总氮，减少生化尾水渗入到地面后带来的硝酸盐氮污染地下水的问题。另外还利用臭氧紫外光的消毒作用，进行生化尾水中细菌和病毒的消杀。利用臭氧深度催化氧化的原理进行生化尾水COD和BOD的深度去除和脱色，实现废水的资源化循环使用，达到污水零排放的目的。

本实用新型的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备，利用A/O工艺的原理进行生化尾水中的硝态氮和总氮的去除。降低了生化尾水外排实的总氮和硝态氮含量。利用MBR膜的过滤和好氧生化硝化反应，去除生化尾水中的COD、BOD、总磷等污染物。臭氧紫外光的消毒作用，使得污水水质指标满足循环使用的标准，实现了废水的回用后的资源化利用目标。

本实用新型提供了养殖场生化尾水脱氮消毒的一体化设备，可将含有硝态氮和病毒的尾水进行有效的深度处理，出水水质可以达到《城市污水再生利用农田灌溉用水水质》(GB/T19772-2005)的排放标准。本实用新型的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备运行时所需人力少，设备投资少，污水处理及运行成本低，出水水质稳定。

附图说明

图1为根据本实用新型具体实施方式中一种养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备的结构示意图。

图2为根据本实用新型具体实施方式中一种养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备的方框示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细说明。

以下公开详细的示范实施例。然而，此处公开的具体结构和功能细节仅仅是出于描述示范实施例的目的。

然而，应该理解，本实用新型不局限于公开的具体示范实施例，而是覆盖落入本公开范围内的所有修改、等同物和替换物。在对全部附图的描述中，相同的附图标记表示相同的元件。

参阅附图，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的位置限定用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

同时应该理解，如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个相关的列出项的任意和所有组合。另外应该理解，当部件或单元被称为“连接”或“耦接”到另一部件或单元时，它可以直接连接或耦接到其他部件或单元，或者也可以存在中间部件或单元。此外，用来描述部件或单元之间关系的其他词语应该按照相同的方式理解(例如，“之间”对“直接之间”、“相邻”对“直接相邻”等)。

图1为根据本实用新型具体实施方式中一种养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备的结构示意图。图2为根据本实用新型具体实施方式中一种养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备的方框示意图。

如图1和图2所示，本实用新型具体实施方式中包括一种养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备，具体而言包括膜生物反应器，膜生物反应器包括膜组件，膜组件包括多张平行布置的平板膜，用于将通过膜生物反应器的污水进行膜处理和生物反应处理，特别之处在于，膜生物反应器的进水管连接硫自养反硝化滤池反应器，膜生物反应器池的出水管连接至臭氧紫外光催化氧化反应器。这样，养殖场生化污水首先经过硫自养反硝化滤池反应器的过滤以及硝态氮和总氮的去除后输送至膜生物反应器，膜生物反应器处理后的污水通过臭氧紫外光催化氧化反应器进行细菌和病毒的消杀，以及化学需氧量和生化需氧量的进一步去除和脱色。

本实用新型具体实施方式的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备中，硫自养反硝化滤池反应器为池状结构，池状结构的侧壁上方为入水口，入水口下方为填料层，填料层内填充有硫磺和菱铁矿的混和颗粒粉末压制而成的填料颗粒；填料层下方为承托层，承托层中填充有火山岩颗粒，火山岩颗粒的粒径大于填料颗粒的粒径；硫自养反硝化滤池反应器下部还设置有滤板，硫自养反硝化滤池反应器的滤板，用于承受硫自养反硝化填料层和承托层的重量。滤板下方池状结构的侧壁上还具有放空口，放空口用于更换硫自养反硝化滤池反应器内部件或检修时放空池状结构内的污水。

硫自养反硝化滤池反应器中的硫自养反硝化填料为硫磺和菱铁矿的颗粒粉末以2:1的比例压制而成，整个硫自养反硝化填料层以1cm粒径的填料形式组成。硫自养反硝化滤池中承托层主要由2cm粒径的火山岩组成。能够充分有效地降低废水中的氮含量。

本实用新型具体实施方式的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备中，滤板下方池状结构的底部还设置有反冲洗气管路和反冲洗水管路，反冲洗气管路与鼓风机相连接，反冲洗水管路与自吸泵相连接，用于在硫自养反硝化滤池反应器使用一段时间后，填料颗粒或火山岩颗粒产生表面沉积物时，通过反冲洗气管路和反冲洗水管路将表面沉积物清除，以保证硫自养反硝化滤池反应器的正常过水流量及速度。硫自养反硝化滤池反应器在缺氧的环境下把废水中的一部分硝态氮和总氮通过反硝化的方式去除掉。

本实用新型具体实施方式的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备中，膜生物反应器也为一个池状结构，池状结构内的主体为膜组件，所述膜组件可以采用多个平行设置的陶瓷平板膜和PVDF膜组成。陶瓷平板膜和PVDF膜构成的膜组件做为污泥分离单元，能够彻底替代二次沉砂池。陶瓷平板膜和PVDF膜截流活性污泥法溶液中微生物菌种絮体和很大分子结构有机化合物，使之滞留在膜生物反应器内，使膜生物反应器内得到高微生物浓度值，并增加有机化学固态停留的时间，极大地提高了微生物对有机化合物的空气氧化率。能够对生化尾水实现COD和BOD的一次去除。

膜生物反应器的池状结构的底部设置有污泥回流口；池状结构的侧壁下方设置有污泥排泥口和放空口，池状结构的内部下方设置有曝气装置；其中污泥回流口与污泥回流泵相连接，把一部分的污泥回流到硫自养反硝化池的上部的入水口；污泥排泥口与污泥泵相连接，把一部分好氧反应中生长的活性污泥排出膜生物反应器外；而好氧活性污泥可以通过吸附的方式把生化尾水中的总磷进行去除。曝气装置在下方排出气体，用于保证池体结构中的好氧环境，从而进行硝化反应，生成亚硝酸盐氮；放空口用于更换膜生物反应器内的膜组件或曝气装置，或检修时放空池状结构内的污水。

本实用新型具体实施方式的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备中，臭氧紫外光催化氧化反应器也为池状结构，分为上部、中部和下部；上部包括紫外光消毒设备、进水布水装置和出水口；中部包括臭氧催化氧化填料颗粒，臭氧催化氧化填料颗粒由炭基、陶瓷基或铝基的催化氧化填料颗粒组成，用于进行化学需氧量和生化需氧量的进一步去除，下部具有臭氧曝气装置和放空口，臭氧曝气装置通过管道连接至池状结构外部的臭氧发生器，用于为池状结构内输送臭氧，放空口被设置在池状结构的侧壁下方，用于更换臭氧紫外光催化氧化反应器内的部件或检修时，放空池状结构内的污水。

本实用新型具体实施方式的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备中，臭氧曝气装置下方还设置有反冲洗气管路和反冲洗水管路，反冲洗气管路与鼓风机相连接，反冲洗水管路与自吸泵相连接，用于在臭氧紫外光催化氧化反应器使用一段时间后，催化氧化填料颗粒产生表面沉积物时，通过反冲洗气管路和反冲洗水管路将表面沉积物清除。

本实用新型具体实施方式的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备还包括设备间，设备间用于容纳连接至硫自养反硝化滤池反应器或臭氧紫外光催化氧化反应器的鼓风机、臭氧发生器和控制设备等。

本实用新型所提供的养殖场污水脱氮消毒一体化设备，用于处理养殖场废水生化处理后的尾水。利用硫自养反硝化的原理去除掉生化尾水中的硝态氮和总氮，减少生化尾水渗入到地面后带来的硝酸盐氮污染地下水的问题。另外还利用臭氧紫外光的消毒作用，进行生化尾水中细菌和病毒的消杀。利用臭氧深度催化氧化的原理进行生化尾水COD和BOD的深度去除和脱色，实现废水的资源化循环使用，达到污水零排放的目的。

本实用新型的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备，利用A/O工艺的原理进行生化尾水中的硝态氮和总氮的去除。降低了生化尾水外排实的总氮和硝态氮含量。利用MBR膜的过滤和好氧生化硝化反应，去除生化尾水中的COD、BOD、总磷等污染物。臭氧紫外光的消毒作用，使得污水水质指标满足循环使用的标准，实现了废水的回用后的资源化利用目标。

本实用新型提供了养殖场生化尾水脱氮消毒的一体化设备，可将含有硝态氮和病毒的尾水进行有效的深度处理，出水水质可以达到《城市污水再生利用农田灌溉用水水质》(GB/T19772-2005)的排放标准。本实用新型的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备运行时所需人力少，设备投资少，污水处理及运行成本低，出水水质稳定。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本说明书所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本说明书所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备，包括膜生物反应器，膜生物反应器包括膜组件，膜组件包括多张平行布置的平板膜，用于将通过膜生物反应器的污水进行膜处理和生物反应处理，其特征在于，膜生物反应器的进水管连接硫自养反硝化滤池反应器，膜生物反应器池的出水管连接至臭氧紫外光催化氧化反应器，污水首先经过硫自养反硝化滤池反应器的过滤以及硝态氮和总氮的去除后输送至膜生物反应器，膜生物反应器处理后的污水通过臭氧紫外光催化氧化反应器进行细菌和病毒的消杀，以及化学需氧量和生化需氧量的进一步去除和脱色。

2.根据权利要求1中所述的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备，其特征在于，硫自养反硝化滤池反应器为池状结构，池状结构的侧壁上方为入水口，入水口下方为填料层，填料层内填充有硫磺和菱铁矿的混和颗粒粉末压制而成的填料颗粒；填料层下方为承托层，承托层中填充有火山岩颗粒，火山岩颗粒的粒径大于填料颗粒的粒径；硫自养反硝化滤池反应器下部还设置有滤板，滤板下方池状结构的侧壁上还具有放空口，放空口用于更换硫自养反硝化滤池反应器内部件或检修时放空池状结构内的污水。

3.根据权利要求2中所述的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备，其特征在于，滤板下方池状结构的底部还设置有反冲洗气管路和反冲洗水管路，反冲洗气管路与鼓风机相连接，反冲洗水管路与自吸泵相连接，用于在硫自养反硝化滤池反应器使用一段时间后，填料颗粒或火山岩颗粒产生表面沉积物时，通过反冲洗气管路和反冲洗水管路将表面沉积物清除。

4.根据权利要求1中所述的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备，其特征在于，膜生物反应器为池状结构，池状结构的底部设置有污泥回流口；池状结构的侧壁下方设置有污泥排泥口和放空口，池状结构的内部下方设置有曝气装置；其中污泥回流口与污泥回流泵相连接，把一部分的污泥回流到硫自养反硝化池的上部的入水口；污泥排泥口与污泥泵相连接，把一部分好氧反应中生长的活性污泥排出膜生物反应器外；曝气装置用于保证池体中的好氧环境，从而进行硝化反应，生成亚硝酸盐氮；放空口用于更换膜生物反应器内的膜组件或曝气装置，或检修时放空池状结构内的污水。

5.根据权利要求1中所述的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备，其特征在于，臭氧紫外光催化氧化反应器为池状结构，分为上部、中部和下部；上部包括紫外光消毒设备、进水布水装置和出水口；中部包括臭氧催化氧化填料颗粒，臭氧催化氧化填料颗粒由炭基、陶瓷基或铝基的催化氧化填料颗粒组成，用于进行化学需氧量和生化需氧量的进一步去除，下部具有臭氧曝气装置和放空口，臭氧曝气装置通过管道连接至池状结构外部的臭氧发生器，用于为池状结构内输送臭氧，放空口被设置在池状结构的侧壁下方，用于更换臭氧紫外光催化氧化反应器内的部件或检修时，放空池状结构内的污水。

6.根据权利要求5中所述的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备，其特征在于，臭氧曝气装置下方还设置有反冲洗气管路和反冲洗水管路，反冲洗气管路与鼓风机相连接，反冲洗水管路与自吸泵相连接，用于在臭氧紫外光催化氧化反应器使用一段时间后，催化氧化填料颗粒产生表面沉积物时，通过反冲洗气管路和反冲洗水管路将表面沉积物清除。

7.根据权利要求1中所述的养殖场生化尾水脱氮消毒一体化设备，其特征在于，还包括设备间，设备间用于容纳连接至硫自养反硝化滤池反应器或臭氧紫外光催化氧化反应器的鼓风机、臭氧发生器和控制设备。