畜禽養殖廢水綜合處理方法

2023-04-26 06:52:51

專利名稱：畜禽養殖廢水綜合處理方法
技術領域：
本發明涉及一種廢水處理方法，是對富含氮、磷的有機廢水 處理方法。
背景技術：
畜禽養殖廢水的化學需氧量(C0D)濃度高達10000mg/L左 右，氨氮(NH3-N)濃度500—1300mg/L、總磷(TP)濃度50— 100mg/L，是一種富含N、 P的有機廢水、是城鄉的一種較嚴重的 汙染源。畜禽養殖廢水目前採用厭氧消化技術，主要有普通厭氧 消化池、上流式厭氧汙泥床(UASB)、厭氧濾池(AF)，但經厭氧 消化後，出水的汙染物濃度，特別是N、 P的濃度仍然較高，達 不到排放標準，還需進行進一步處理，這主要有人工溼地、氣化 塘生態化處理技術和序批式活性汙泥法(S肌)、生物接觸氧化法 技術。這些處理技術中有的消化時間長、佔用土地多、受季節變 化和地理環境等因系的影響大，推廣與應用受到制約。其中S肌 法是一種厭氧交替運作技術，有利N、 P的脫除，M度慢、能 耗大、成本高、操作較複雜，特別是其瞬間進水間歇操作方式， 易產生大量泡沫，飛賤外逸，環境衛生條件極差，嚴重影響反應 器的正常運行。生物接觸氧化法是一種單一好氧方法，基本無脫 N除P能力，其固定填料方式不利於物質傳遞，氧利用率# ，硝 化差，而且填料用量大，成本高，填料易堵塞、積團、更換不便。 為了既去除又利用汙水中的N、 P，還採用一種在鹼性條件下， 反應生成磷酸銨鎂結晶的方法，生成物作化肥、阻燃劑和結合劑 的原料用，但在^^應中往往加入鎂鹽、磷酸鹽、PH值調節劑， 導致出水中鹽類濃度過高和加大處理成本的缺點。

發明內容
本發明要解決的技術問題是針對現有技術採用厭氧和耗氧 處理畜禽養殖廢7JC存在的上述不足，設計出一種佔地少、成本低、
基本不產生泡沫、受外界影響小、耗能小、填料不固定，脫N
除p能力強的畜禽養殖廢水綜合處理方法.
解決上述技術問題的技術方案是
本畜禽養殖廢水綜合處理方法採用如下三步措施 (1 )用上流式厭氧汙泥床處理器(UASB)進行厭氧生物處理 畜禽養殖廢水經格柵濾去雜物後進入調節池，再將調節池廢水泵 入UASB處理器，水力停留時間(即處理時間)控制在20—26 小時，在UASB處理器中投加懸浮填料，投加量為該處理器容積 的1/5-1/10，在沼氣和進水共同作用下，懸浮填料處於蠕動狀 態，分離區與懸浮層之間設一防止懸浮填料1分離區的隔網； (2 )用改進型移動床生物膜處理器(MBBR)進行好氧生物處 理處理器內增設一縱隔板將該處理器分隔成好氧區與固液分離 區，縱隔板底部與好氧區相通，以截留懸浮痴fr和將沉澱汙泥沿 斜面導入好氧區.好氧區 >輕質顆粒狀懸浮填料，投加量為好 氧區體積的30%—50%， MBBR好氧區錐形底部設一排泥口，定期 排出老化汙泥，在步驟(1) UASB處理器出水直接導入本移動床 生物膜處理器的同時，用氣泵向本處理器增氧，在微生物的作用 下高效去除NH3-N，同步硝化反賄化去除總氮(TN)，並進一步去 除有^物，通過調控水力停留時間，確保出水NH廣N摩爾濃度大 於總磷(TP)摩爾濃度；
(3)用磷酸銨鎂結晶反應法除N、 P:步驟(2)出水導入 磷酸餘就結晶反應器，加入液態氧化鎂，控制Mg、匕PO,中的P 的摩爾比為(l-2): 1，攪拌反應15—30分鐘，沉澱l一3小時， 排出上清液，用收集器收集沉澱物，該上清液達標排放。本發明的有益效果是綜合應用上流式厭氧汙泥床(UASB)、 移動床生物膜反應器(MBBR )、磷酸發溪結晶法(MAP)三種方法， 集各所長、補各所短，使處理畜禽養殖廢水快速、省地、節能、 物質傳遞充分、成本低、基本不產生泡沫、受季節地理因素影響 小，脫N除P充分，能達到標排放。


附圖為本發明的處理裝置結構示意與淨化流程示意圖.
具體實施例方式
本發明下面結合實施例並參照附圖予以闡明本畜禽養殖廢 水綜合處理方法採用如下三步措施
(1)用上流式厭氧汙泥床處理器進行厭氧生物處理畜禽 養殖廢水經格柵1濾去雜物後進入調節池2，再將調節池廢水泵 入UASB處理器3，水力停留時間控制在20—26小時，在UASB 處理器3中投加外徑為10cm的江蘇宜興產的圓柱形懸浮填料， 投加量為該處理器3容積的1/5-1/10，在沼氣和進水共同作用 下，懸浮填料處於蠕動狀態，分離區與懸浮層之間設一防止懸浮 填料4it^分離區的孔徑為9cm的隔網5;
(2 )用改進型移動床生物膜處理器(MBBR)進^^氧生物處 理MBBR處理器6內增設一縱隔板12將該處理器分隔成好氧區 13與固液分離區10，縱隔板12底部與好氧區相通，以截留懸浮 填料和將沉澱汙泥沿斜面導入好氧區。好氧區13^輕質懸浮 填料，投加量為好氧區體積的30%—50%,好氧區錐形底部設一 排泥口 11，定期排出老化汙泥，在步驟(1)UASB處理器3出水 直接導入本移動床生物膜處理器6的同時，用氣泵7向本處理器 增氧，在微生物的作用下高效去除NH廣N，同步硝化反賄化去除 TN,並進一步去除有機物，通過調控水力停留時間，確保出水 NH廣N摩爾濃度大於TP摩爾濃度；
(3)用磷酸M結晶反應法除N、 P:步驟(2)出水導入 磷酸發溪結晶反應器8，加入液態氧化鎂，控制Mg、匕P0,中的 P的摩爾比為(1-2): 1，攪拌反應15—30分鐘，沉澱l一3小 時，排出上清液，用收集器9收集沉澱物，該上清液達標排放。 本發明的基本思路是採用高效厭氧處理技術即上流式厭氧 汙泥床(UASB)處理器3去除畜禽養殖廢水中的有機汙染物 (COD)，同時進行生物質能的資源化利用(沼氣收集利用)。厭 氧處理技術對氨氮(NH廣N)基本無去除能力，為此，採用新型 低耗高效的移動床生物膜處理器6 (MBBR)，進行好氧生物反應， 對厭氧處理出水進行進一步處理，有效去除NH3-N，同步硝化反 硝化去除TN，並進一步去除有機物。畜禽養殖廢水經厭氧一好 氧處理後，TP基本沒有得到去除(TP濃度約為50—100mg/L)， 並殘留一定量的NH3-N，為此，投加鎂鹽(氧化鎂)，採用磷酸銨 鎂(簡稱MAP,其化學式為MgNH4P04 . 6H20)結晶工藝從廢水中 同步去除與回收N、 P物質，並且回收所得產品可以作為緩釋肥 料使用。
本畜禽養殖廢水的UASB—MB肌一MAP綜合處理方法，集成了 新型高效厭氧、好氧與化學處理技術，通過對各處理的優化組合， 減少佔地面積，縮短好氧段膝氣時間，節省基建投資與運行費用， 通過MAP結晶工藝化學處理，高效去除NH3—N與TP，最終出水 的COD、 NH3—N與TP濃度達到國家《畜禽養殖業汙染物排放標 準》(GB18596—2001 )的要求，並可回收N、 P物質。
向UASB反應器3投加懸浮填料4，有利於提高UASB反應器 中生物量和有機物去除率，同時強化固液分離效果。此外，在沼 氣和進水共同作用下，懸浮填料4處於蠕動狀態，創造有利的物 料傳遞環境，更加有利於有機汙染物的去除。
採用新型高效移動床生物膜處理(MB肌)6代替現有SBR、生物接觸氧化等好氧生物處理方法，MBBR處理器6動態運行方 式和懸浮載體的切割作用，使泡沫產生量少，方便運行管理。通 it^t處理器6進行分區，拓展其固液分離功能，分離後汙泥自流 至好氧區13，增加好氧區生物量，提高汙染物去除效果，老化 汙泥(生物膜)通過好氧區底部排泥口 ll排出。
在磷酸發溪結晶反應器8中，4^據於好氧處理出水水質特徵 與物業平衡原理，只需投加氧化鎂一種藥劑，無需加入磷酸鹽。 氧化鎂溶於水後呈鹼性，因而無需投加PH值調節劑；相對於氯 化鎂、硫酸鎂等其它鎂鹽藥劑，氧化鎂中鎂相對含量最高，因而 投加藥劑量少，利用率高，且無氯離子、疏酸根等副產品產生； 用收集器9回收所得產品磷酸發溪，可以作為緩釋肥料使用'
本方法同樣適用於處理屠宰加工廢水，食品行業廢水等富含 N、 P的高濃度有機廢水.
權利要求
1、一種畜禽養殖廢水綜合處理方法，其特徵是採用如下三步措施(1)用上流式厭氧汙泥床處理器(UASB)進行厭氧生物處理畜禽養殖廢水經格柵(1)濾去雜物後進入調節池(2)，再將調節池(2)廢水泵入UASB處理器(3)，水力停留時間控制在20-26小時，在UASB處理器(3)中投加懸浮填料(4)，投加量為該處理器容積的1/5-1/10，在沼氣和進水共同作用下，懸浮填料處於蠕動狀態，分離區與懸浮層之間設一防止懸浮填料進入分離區的隔網(5)；(2)用改進型移動床生物膜處理器(MBBR)進行好氧生物處理MBBR處理器(6)內增設一縱隔板(12)將該處理器分隔成好氧區(13)與固液分離區(10)，縱隔板(12)底部與好氧區相通，以截留懸浮填料和將沉澱汙泥沿斜面導入好氧區，好氧區(13)投加輕質顆粒狀懸浮填料，投加量為好氧區體積的30％-50％，MBBR的好氧區錐形底部設一排泥口(11)，定期排出老化汙泥，在步驟(1)UASB處理器(3)出水直接導入本移動床生物膜處理器(6)的同時，用氣泵(7)向本處理器增氧，通過調控水力停留時間，確保出水氨氮(NH3-N)摩爾濃度大於總磷(TP)摩爾濃度；(3)用磷酸銨鎂結晶反應法除N、P步驟(2)出水導入磷酸銨鎂結晶反應器(8)，加入液態氧化鎂，控制Mg2+比PO43-中的P的摩爾比為(1-2)∶1，攪拌反應15-30分鐘，沉澱1-3小時，排出上清液，用收集器(9)收集沉澱物，該上清液達標排放。
全文摘要
一種畜禽養殖廢水綜合處理方法，採用如下三步措施一是用上流式厭氧汙泥床處理器(3)進行厭氧生物處理，殺滅細菌和病毒。二是用改進型移動床生物膜處理器(6)進行好氧生物處理，處理器(6)內增設一塊縱隔板(12)，從而分隔成好氧區(13)與固液分離區(10)，在導入汙水的同時，用氣泵(7)增氧，在微生物作用下，同步硝化反硝化去除總氮(TN)和分解有機物。三是用化學反應方法去除汙水中的P、N，經前述兩步處理後，汙水中尚有較多的P和一定量的N，再加入液態氧化鎂生成磷酸銨鎂沉澱物，上層清液達標排放。用本方法處理廢水具有快速、省地、節能、物質傳遞充分、外界條件影響小，淨化效果好的優點。
文檔編號C02F9/14GK101343133SQ20081012039
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月26日 優先權日2008年8月26日
發明者單勝道, 珊 周, 周小琴, 張妙仙, 曹玉成 申請人:浙江林學院