一種低COD高氨氮畜禽養殖廢水處理工藝的製作方法
2023-05-14 22:14:06 2
本發明涉及生物汙水處理領域，具體涉及一種低cod高氨氮畜禽養殖廢水處理工藝。
背景技術：
現今，隨著全國各地豬場拆遷，養殖業正面臨一場艱難的環保革命，養殖業的汙染已經不容迴避。以養豬廢水為例，根據本課題組的設計及現場調試經驗，發現有一類低cod高氨氮的畜禽養殖廢水利用傳統工藝極難達到排放標準，c/n比接近1:1，而針對該類廢水目前市面上採用的工藝仍為傳統生化工藝，直接導致投入大卻達標難的問題。通過分析，雖然該類廢水糞渣較少，但懸浮物含量依然很高，多方因素綜合導致該類廢水處理難度大，同時在工藝設計中還需綜合考慮投資及運行成本等諸多因素。
技術實現要素：
本發明在無參考方案可以借鑑的情況下，針對該類廢水水質特點進行合理地分析，並結合各類工藝的優缺點進行工藝優選，同時針對性加入獨創性元素制定出整套低cod高氨氮的畜禽養殖廢水處理方案並在工廠實際應用，投資及運行成本較低、效果理想。有鑑於此，研究並設計出低cod高氨氮畜禽養殖廢水處理工藝在解決該類汙水處理問題的同時對於擴展可再生資源利用領域的資料文獻也發揮著重要的作用。
本發明提供了一種低cod高氨氮畜禽養殖廢水處理工藝，該工藝包括以下步驟：
s1、一級處理①：將畜禽養殖廢水依次經過篩濾池及初沉池，將廢水中的大顆粒懸浮物去除，並收集至汙泥池，出水通入調節池均化水質水量後加至加藥反應池中完成絮凝反應，出水進入混凝沉澱池中，除去懸浮物；所述初沉池的水力停留時間為1-2h，調節池的水力停留時間為7-9h，加藥反應池的水力停留時間為20-40min，混凝沉澱池的水力停留時間為2-3h；
s2、一級處理②：經過步驟s1後的出水加naoh溶液調節ph後通入氨氮吹脫塔中，氨氮吹脫塔出水加鹽酸調節ph至中性；所述氨氮吹脫塔的水力停留時間為14-16h；
s3、二級處理：經過步驟s2後的出水通過二段生物接觸氧化池進行好氧處理，降低cod的同時脫氮，然後將出水通入二沉池去除懸浮物即完成對畜禽養殖廢水的處理；所述二段生物接觸氧化池的水力停留時間為33-37h，所述二沉池的水力停留時間為2-3h；
s4、汙泥處理：將初沉池、二段生物接觸氧化池以及二沉池底部汙泥由汙泥自吸泵抽至汙泥池。
本發明的有益效果是：本發明在無參考方案可以借鑑的情況下，針對該類廢水水質特點進行合理地分析，發現該類畜禽養殖廢水進水cod不高，但氨氮及懸浮物等含量高，工藝設計時需要控制投資及運行成本，設計難度大。通過自主研究，本課題組設計出一整套低cod高氨氮畜禽養殖廢水處理工藝。
本發明利用逐級篩濾池、初沉池、混凝沉澱池、氨氮吹脫塔進行預處理，再通過二段生物接觸氧化池進行生化處理，最後經過二沉池去除剩餘的懸浮物進行達標排放，工藝路線短，效率高，可在c/n比接近1:1的情況下將汙水處理達標，既解決了該類廢水出水達標難的問題，又達到了回收利用的目的，可將氨氮含量由400～500mg/l降至80mg/l、cod及懸浮物含量也分別降至gb18596-2001《畜禽養殖業汙染物排放標準》，投資及運行成本較低、實際運行效果理想，為該類廢水的處理也提供了實際參考。
附圖說明
圖1為本發明提供的處理畜禽養殖廢水的工藝框圖。
具體實施方式
本發明提供了一種低cod高氨氮畜禽養殖廢水處理工藝，該工藝包括以下步驟：
s1、一級處理①：將畜禽養殖廢水依次經過篩濾池及初沉池，將廢水中的大顆粒懸浮物去除，並收集至汙泥池，出水通入調節池均化水質水量後加至加藥反應池中完成絮凝反應，出水進入混凝沉澱池中，除去懸浮物；所述初沉池的水力停留時間為1-2h，調節池的水力停留時間為7-9h，加藥反應池的水力停留時間為20-40min，混凝沉澱池的水力停留時間為2-3h；
s2、一級處理②：經過步驟s1後的出水加naoh溶液調節ph後通入氨氮吹脫塔中，氨氮吹脫塔出水加鹽酸調節ph至中性；所述氨氮吹脫塔的水力停留時間為14-16h；
s3、二級處理：經過步驟s2後的出水通過二段生物接觸氧化池進行好氧處理，降低cod的同時脫氮，然後將出水通入二沉池去除懸浮物即完成對畜禽養殖廢水的處理；所述二段生物接觸氧化池的水力停留時間為33-37h，所述二沉池的水力停留時間為2-3h；
s4、汙泥處理：將初沉池、二段生物接觸氧化池以及二沉池底部汙泥由汙泥自吸泵抽至汙泥池。
優選的，步驟s1所述篩濾池的池體內沿水流方向依次設置有多組不鏽鋼細篩網，所述不鏽鋼細篩網的孔徑沿水流方向逐級遞減。根據具體水質選用多組不同孔徑的不鏽鋼細篩網按一定距離安裝在池體中，可有效去除大顆粒懸浮物，避免傳統固液分離機功耗大、易堵塞的缺點，所述逐級篩濾池無動力、運行零成本、管理方便。所述不鏽鋼細篩網的孔徑隨水流方向逐級遞減，以保證良好的懸浮物截留效果。
所述不鏽鋼細篩網組數為至少3組，所述不鏽鋼細篩網的孔徑為2mm或1mm。在本發明的一個實施例中，採用三組不鏽鋼細篩網，其孔徑沿水流方向依次為2mm、1mm、1mm。
優選的，步驟s1所述加藥反應池中投加的藥劑為聚合氯化鋁和聚丙烯醯胺。
更加優選的，步驟s2中加naoh溶液調節ph的過程為將ph調整至11，所述加酸調節ph的過程為將ph調整至6～9。
更加優選的，步驟s2所述氨氮吹脫塔填充的填料為塑料材質的鮑爾環。具有質量輕、阻力小、分離效率及傳質效率高等優點。
優選的，步驟s3所述二段生物接觸氧化池內懸掛有辮帶式纖維濾料，同時底部設置有懸浮式的蜂窩填料。
更加優選的，所述辮帶式纖維濾料填充率為50％～80％，所述蜂窩填料填充率為20％～50％。
優選的，所述初沉池與二沉池為豎流式二沉池，池中安裝有斜管，可提高沉澱效率。
優選的，所述汙泥自吸泵入口的主管分有三道支管分別連接於初沉池、二段生物接觸氧化池及二沉池底部，每道支管單獨設有閥門，可單獨排泥。
下面將結合具體實施例對本發明提供的一種低cod高氨氮畜禽養殖廢水處理工藝予以進一步說明。下面描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的實驗材料如無特殊說明，均為市場購買得到。
實施例一
本實施例提供了一種低cod高氨氮畜禽養殖廢水處理工藝，基於該工藝，採用的裝置包括依次連通的篩濾池、初沉池、調節池、加藥反應池、混凝沉澱池、氨氮吹脫塔、二段生物接觸氧化池、二沉池、汙泥池。
具體的，所述篩濾池的出水管與初沉池的進水管連通，所述初沉池內底部通過排汙管與汙泥自吸泵的入口連接，所述初沉池的出水管與調節池的進水管連通，所述調節池內底部設置有提升泵，所述提升泵與加藥反應池的進水管連接，提升泵固定在泵坑底部，分支管處設有閥門。所述加藥反應池的出水管與混凝沉澱池的進水管連通，所述混凝沉澱池內底部通過排汙管與汙泥自吸泵的入口連接，所述混凝沉澱池的出水管與氨氮吹脫塔的進水管連通，所述氨氮吹脫塔的出水管與二段生物接觸氧化池的進水管連通，所述二段生物接觸氧化池的出水管與二沉池的進水管連通，所述二段生物接觸氧化池、二沉池內底部通過排汙管與汙泥自吸泵的入口連接，所述汙泥自吸泵與汙泥池連接，汙泥自吸泵入口的主管分有三道支管分別連接於初沉池、二段生物接觸氧化池及二沉池底部，每道支管單獨設有閥門，可單獨排泥。所有進出水管管口應使最低點與進出水高層保持一致，各單元之間的水管應安裝有閥門以備檢修。所述氨氮吹脫塔、二段生物接觸氧化池內底部通過水管與曝氣裝置相連，所述曝氣裝置選用羅茨風機，風機安裝時應同時安裝有減震裝置及消音罩，羅茨風機在接入生物接觸氧化池、二段生物接觸氧化池前，選用相匹配的接口接入布氣管。生物接觸氧化池、二段生物接觸氧化池從距離池底150mm處留孔套管，以通入與羅茨風機連接的布氣管，生物接觸氧化池、二段生物接觸氧化池外的布氣管安裝有止回閥。提升泵、羅茨風機以及汙泥自吸泵與管道連接處應使用軟管套管，防止震動帶來的不利影響。
採用上述裝置進行低cod高氨氮畜禽養殖廢水處理，工藝包括以下步驟：
(1)將cod含量為500～600mg/l、氨氮含量為400～500mg/l、懸浮物含量為1500～2000mg/l的畜禽養殖廢水首先經過由多級篩網組成的逐級篩濾池去除大顆粒物質，所述篩濾池的池體內沿水流方向依次設置有2mm孔徑不鏽鋼細篩網、1mm孔徑不鏽鋼細篩網、1mm孔徑不鏽鋼細篩網，全程無動力，無能耗損失，只需定期清理糞渣即可。
所述逐級篩濾池出水進入初沉池，池中安裝有斜管，沉澱效率高，在較短的停留時間下可去除大部分懸浮物，再通過調節池均化水質水量，由提升泵抽至加藥反應池，通過投加聚合氯化鋁和聚丙烯醯胺進行絮凝反應，再自流進入混凝沉澱池，即可去除大部分懸浮物，為進入氨氮吹脫塔提供條件。所述混凝沉澱池出水加naoh溶液通過ph在線監測儀的控制將ph調節至11即可由提升泵通入氨氮吹脫塔進行吹脫反應，塔中的塑料鮑爾環具有質量輕、阻力小、分離效率及傳質效率高等優點，可有效提高氨氮吹脫的效率和出水水質，出水加入鹽酸同樣由所述ph在線監測儀控制使ph保持在6～9之間，即完成所述廢水的預處理過程，其中初沉池的停留時間為1.5h，調節池的停留時間為8h，加藥反應池的停留時間為30min，混凝沉澱池的停留時間為2.5h，氨氮吹脫的停留時間為15h。此時，氨氮的含量將至80～120，懸浮物含量降至50～150mg/l。
(2)所述調酸後的氨氮吹脫塔出水自流進入二段生物接觸氧化池中進行好氧反應，溶解氧濃度為2～4mg/l，可大幅度去除cod含量並深化脫氮效果，池中懸掛有固定式的辮帶式纖維濾料以及懸浮的蜂窩填料，所述辮帶式纖維濾料填充率為80％，所述蜂窩填料填充率為20％，固定態和流動態填料的混合布置發揮了兩種不同形態填料的優勢，增加了微生物的種類與數量，有效提升了處理效率，停留時間為35h。所述二段生物接觸氧化池出水自流進入二沉池中，去除較多懸浮物後，最終出水可達標排放，停留時間為2.5h，自此完成所述廢水的處理過程。此時，cod含量降至60～200mg/l、氨氮含量降至30～70mg/l、懸浮物含量降至30～80mg/l，使得處理後出水水質完全達到cod≤400mg/l，氨氮≤80mg/l，懸浮物≤200mg/l等gb18596-2001《畜禽養殖業汙染物排放標準》。作為優選的，工藝中可配備完善的自動控制系統(包括整套工藝所有電器的自動開關)，整套工藝運行過程中無需專職人員24h看守，自動化程度高，運行便捷。運行穩定後某時段具體處理效果如下表所示：
表1畜禽養殖廢水處理效果
實施例二
本實施例對低cod高氨氮畜禽養殖廢水進行處理，工藝包括以下步驟：
(1)將cod含量為350～450mg/l、氨氮含量為400～500mg/l、懸浮物含量為1000～2000mg/l的畜禽養殖廢水首先經過由多級篩網組成的逐級篩濾池去除大顆粒物質，所述篩濾池的池體內沿水流方向依次設置有2mm孔徑不鏽鋼細篩網、1mm孔徑不鏽鋼細篩網、1mm孔徑不鏽鋼細篩網，全程無動力，無能耗損失，只需定期清理糞渣即可。
所述逐級篩濾池出水進入初沉池，池中安裝有斜管，沉澱效率高，在較短的停留時間下可去除大部分懸浮物，再通過調節池均化水質水量，由提升泵抽至加藥反應池，通過投加聚合氯化鋁和聚丙烯醯胺進行絮凝反應，再自流進入混凝沉澱池，即可去除大部分懸浮物，為進入氨氮吹脫塔提供條件。所述混凝沉澱池出水加naoh溶液通過ph在線監測儀的控制將ph調節至11即可由提升泵通入氨氮吹脫塔進行吹脫反應，塔中的塑料鮑爾環具有質量輕、阻力小、分離效率及傳質效率高等優點，可有效提高氨氮吹脫的效率和出水水質，出水加入鹽酸同樣由所述ph在線監測儀控制使ph保持在6～9之間，即完成所述廢水的預處理過程，其中初沉池的停留時間為2h，調節池的停留時間為7h，加藥反應池的停留時間為30min，混凝沉澱池的停留時間為2h，氨氮吹脫的停留時間為16h。此時，氨氮的含量將至80～120，懸浮物含量降至50～150mg/l。
(2)所述調酸後的氨氮吹脫塔出水自流進入二段生物接觸氧化池中進行好氧反應，可大幅度去除cod含量並深化脫氮效果，池中懸掛有固定式的辮帶式纖維濾料以及懸浮的蜂窩填料，所述辮帶式纖維濾料填充率為50％，所述蜂窩填料填充率為50％，固定態和流動態填料的混合布置發揮了兩種不同形態填料的優勢，增加了微生物的種類與數量，有效提升了處理效率，停留時間為33h。所述二段生物接觸氧化池出水自流進入二沉池中，去除較多懸浮物後，最終出水可達標排放，停留時間為2h，自此完成所述廢水的處理過程。此時，cod含量降至60～200mg/l、氨氮含量降至30～70mg/l、懸浮物含量降至30～80mg/l，使得處理後出水水質完全達到cod≤400mg/l，氨氮≤80mg/l，懸浮物≤200mg/l等gb18596-2001《畜禽養殖業汙染物排放標準》。運行穩定後處理效果與實施例一基本一致。運行穩定後某時段具體處理效果如下表所示：
表1畜禽養殖廢水處理效果
以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。