一種處理USR沼氣池中沼液的方法與流程

2023-04-23 20:52:02 2

本發明屬於汙水處理技術領域，具體涉及一種處理USR沼氣池中沼液的方法。

背景技術：

沼氣厭氧發酵是一個綜合性的廢物資源化利用系統，沼氣發酵又稱為厭氧消化或是厭氧發酵，它將有機物質(如人畜家禽糞便、秸稈、雜草等)在一定的水分、溫度和厭氧條件下，通過種類繁多、數量巨大且功能不同的各類微生物的分解代謝，最終轉變為甲烷和二氧化碳等混合性氣體(沼氣)的過程。

升流式固體反應系統(Up-flow Solid Reactor，簡稱USR)適用於處理高懸浮固體原料、總固體含量(TS)為5％畜禽糞汙，在當前畜禽養殖行業糞汙資源化利用方面有較多的應用。USR的下部是含有高濃度厭氧微生物的固體床。發酵原料從反應器底部進入，依靠進料和所產沼氣的上升動力按一定的速度向上升流。料液通過高濃度厭氧微生物固體床時，有機物被分解發酵，上清液從反應器上部排出。未消化的生物質固體顆粒和沼氣發酵微生物靠自然沉降滯留於消化器內，上清液從消化器上部溢出，這樣可以得到比水力滯留期(HRT)高得多的固體滯留期(SRT)和微生物滯留期(MRT)，從而提高了固體有機物的分解率和消化器的效率。USR反應器內設有布水系統，底部是高濃度厭氧菌床，上部設置擋渣板。

經過USR系統處理後產生的沼液屬於高濃度有機廢水，具有機物濃度高、可生化性好、易降解的特點，不能達到排放標準，剩餘沼液須回流至集水池，必須經過建立水處理廠進行專門處理。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在於針對現有技術所存在的不足，提供一種簡單、沼液處理效果好、效率高，成本低，處理後的沼液中COD、BOD5和SS等有機汙染物含量低的處理USR沼氣池中沼液的方法。

本發明的技術方案在於提供一種處理USR沼氣池中沼液的方法，USR沼氣池的中沉池出來的沼液通入絮凝攪拌池中，所述絮凝攪拌池通過隔板分隔為上下兩部分，沼液通過絮凝攪拌池底部通入，隔板距離池頂的距離為0.4-0.8m；

隔板下部加入絮凝劑，並攪拌，隔板上開孔，使經過絮凝處理後的沼液通過；

隔板上部裝有PCBR反應器，處理；

處理後，將沼液通入斜板沉澱池，沉澱，上層清水達標排放。

本發明通過設置絮凝攪拌池，且通過對絮凝攪拌池的結構，處理過程中的參數等嚴格控制，使沼氣池中的沼液通過一步得到了高效處理。

本發明進一步包括以下優選的技術方案：

優選的方案中，所述PCBR反應器為陶瓷球體，其中濾材填充率為：30-50％；陶瓷球體的比表面積為15-25m2/顆。

優選的方案中，所述PCBR反應器的單顆陶瓷球體重量為1.0-1.5kg。

優選的方案中，所述PCBR反應器懸掛於絮凝攪拌池中。

通過使用上述PCBR反應器，能夠高效除去沼液中的COD、BOD5、SS。

優選的方案中，所述絮凝劑為煤粉和/或PAM。

所述PAM溶於水後，再加入絮凝攪拌池中。

優選的方案中，所述攪拌速度為60-200r/min。

通過控制攪拌速度，能夠進一步有利於沼液中的懸浮物高效絮凝。

優選的方案中，所述絮凝劑相對沼液的加入量為0.1～2ppm。

通過重力將絮凝劑投加入水泵吸水管內，利用水泵葉輪與沼液進行混合。

絮凝劑的加入使沼液中的懸浮物有效聚合，使粒徑較小的懸浮物得到有效處理，提高沼液處理效率。

優選的方案中，所述隔板下部的溫度控制為40-50℃。

優選的方案中，所述斜板沉澱池的傾斜角度為40-80度。

優選的方案中，隔板上開孔的孔徑大小為5-20mm。

進一步的，將處理後的沼液送往斜板沉澱池，通過自然沉澱，上部的清水可達標排放，下部分汙泥送往板框壓濾機。

處理後的沼液進入斜板沉澱池，由垂直擋板引導進入沉澱池底部，沉澱池中部由多塊斜板組成的分隔帶組成，處理後的液體受流體力學作用經過擋板，有機聚合物與清水分離，上清液經上部排出，聚合物經設置在底部的排泥管收集排出。

進一步的，通過板框壓濾機將汙水與淤泥分離，淤泥則被轉運至汙泥幹化場進行處理，汙水則重新進入USR沼氣池進行循環處理。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1)通過本發明處理後的沼液水體BOD濃度低於50mg/L，COD濃度低於80mg/L，SS濃度約為80mg/L，從而實現達標排放。

2)對細小顆粒、小分子有機物去除能力強，尤其對SS具有很好的去除能力。

3)經PCBR處理後的汙水和底泥可循環回USR繼續處理，大大降低環境汙染。

4)本發明無需將沼液輸送到水處理廠另行處理，僅需簡單在中沉池後增加絮凝攪拌池，就得到了達到排放標準的清水。

5)本發明的絮凝攪拌池設計合理，結構簡單，處理效率高。是發明人經過大量探索才得到的。

6)本發明通過結合使用PCBR處理器，處理後的沼液中COD、BOD5和SS等有機汙染物含量低。處理過程簡單、沼液處理效果好、效率高，成本低。

附圖說明

圖1為傳統的USR處理工藝流程示意圖。

圖2為本發明的處理工藝流程示意圖。

具體實施方式

實施例1

對某大型畜禽養殖廠的USR發酵系統排放的沼液進行汙水處理，沼渣的COD濃度1810mg/L、BOD5濃度326mg/L、SS含量749mg/L，未達到國家廢水水質排放標準。

絮凝攪拌池通過水泥隔板分隔為上下兩部分，沼液通過絮凝攪拌池底部通入，隔板距離池頂的距離為0.4m；隔板下部以80r/min的攪拌速度攪拌，並通過加入煤粉和PAM，加入量相對沼液的加入量為1ppm，隔板下部溫度為40℃，攪拌充分並通過絮凝處理後的沼液通過隔板上的孔(孔徑10mm)進入絮凝攪拌池上部，經過PCBR生物反應器處理，利用表面離子交換達到吸附和截留汙染物質的效果。處理後的水體通過攪拌池連接斜板沉澱池，沉澱池斜板與水平設置45°斜坡，上部連接出水管道，下部連接板框壓濾機。

PCBR反應器為陶瓷球體，其中濾材填充率為：40％；陶瓷球體的比表面積為20m2/顆。PCBR反應器的單顆陶瓷球體重量為1.2kg。PCBR反應器懸掛於絮凝攪拌池中。

過濾後的汙水通過與USR沼氣池的連接流入池內進行二次發酵，壓濾機處理後的淤泥轉運至汙泥幹化場進行處理。

處理後水體的COD含量為45.66mg/L、BOD含量為24.8mg/L、總SS含量為21mg/l。

實施例2

對某大型畜禽養殖廠的USR發酵系統排放的沼液進行汙水處理，沼渣的COD濃度750mg/L、BOD5濃度266mg/L、SS含量689mg/L，未達到國家廢水水質排放標準。

絮凝攪拌池通過水泥隔板分隔為上下兩部分，沼液通過絮凝攪拌池底部通入，隔板距離池頂的距離為0.6m；隔板下部以150r/min的攪拌速度攪拌，並通過加入煤粉和PAM，加入量相對沼液的加入量為0.8ppm，隔板下部溫度為45℃，攪拌充分並通過絮凝處理後的沼液通過隔板上的孔(孔徑15mm)進入絮凝攪拌池上部，經過PCBR生物反應器處理，利用表面離子交換達到吸附和截留汙染物質的效果。處理後的水體通過攪拌池連接斜板沉澱池，沉澱池斜板與水平設置50°斜坡，上部連接出水管道，下部連接板框壓濾機。

PCBR反應器為陶瓷球體，其中濾材填充率為：30％；陶瓷球體的比表面積為15m2/顆。PCBR反應器的單顆陶瓷球體重量為1.2kg。PCBR反應器懸掛於絮凝攪拌池中。

處理後水體的COD含量為20.66mg/L、BOD含量為14.8mg/L、總SS含量為18mg/l。

可直接排放。