一種畜禽養殖厭氧發酵沼液處理方法

2023-11-02 03:17:42

專利名稱：一種畜禽養殖厭氧發酵沼液處理方法
技術領域：
本發明涉及的是一種廢水處理方法，具體涉及一種畜禽養殖厭氧發酵沼液處理方法。
背景技術：
利用沼氣技術處理畜禽養殖廢汙，既可治理環境汙染，又能實現廢物資源化，取得較好的能源、環保和經濟效益。因此，我國大中型沼氣工程目前出現了前所未有的增長勢頭，但沼氣工程厭氧發酵沼液處置仍是許多建設單位的後顧之憂。沼液產生量大，就地消納利用有一定難度，遠距離輸送能耗大、成本高，隨意排放則造成環境的二次汙染。目前國內
外沼液處置方式與技術歸納起來包括資源性利用、自然生態淨化和工業化處理。近年來畜禽養殖的集約化程度越來越高，特別是在一些經濟發達地區，養殖規模較大，產生的沼液遠遠高於周邊農田能夠消納的量，而遠距離輸送的成本較高，因此無法對沼液進行農田消納的資源性利用。而自然生態淨化儘管成本較低，但同樣佔地面積大，經濟發達地區集約型養殖廠的沼液處理受到限制。工業化處理技術由於其適用性廣、見效快被應用到沼液處理中。沼液的汙染物負荷高，碳氮比失衡，處理難度大，目前各研究都致力尋找一種簡單、易行、低成本的畜禽養殖厭氧發酵沼液達標處理工藝。

發明內容
本發明的目的在於提供一種畜禽養殖厭氧發酵沼液處理方法。本發明提出的一種畜禽養殖厭氧發酵沼液處理方法，採用生化法結合物化法的組合工藝處理畜禽養殖厭氧發酵沼液。該工藝以生化處理為主體，通過預處理對水質的改善及深度處理對效果的強化完成了沼液的達標處理。本發明提出的畜禽養殖厭氧發酵沼液處理方法，通過畜禽養殖厭氧發酵沼液處理裝置實現，所述畜禽養殖厭氧發酵沼液處理裝置由儲水池I、氨吹脫柱3、第一調節池6、SBR池7、空氣壓縮機9、顯示器13、控制面板14、時控器15組成，其中儲水池I通過第一水泵
2和管道接於氨吹脫柱3頂部，氨吹脫柱3內充滿空心球填料4，氨吹脫柱3底端設有鼓風機5 ;氨吹脫柱3底部通過管道連接於第一調節池6頂部，第一調節池6頂部通過第二水泵22和管道連接SBR池7頂部，SBR池7內底部設有曝氣管8，曝氣管8與空氣壓縮機9相連，SBR池7內設有攪拌裝置10，顯示器13通過導線連接探頭12，探頭12插入SBR池7內，SBR池7下部通過電磁閥11和管道連接第二調節池21頂部，第二調節池21頂部通過管道連接混凝斜板式沉澱池17頂部一側，混凝斜板式沉澱池17由快速攪拌池、慢速攪拌池和斜板沉澱池組成，混凝斜板式沉澱池17底部設有排泥口 18，頂部另一側設有擋渣板19，擋渣板19一側為出水口 20 ;第二水泵22、空氣壓縮機9、電磁閥11和攪拌裝置10分別連接一個時控器15，四個時控器15均位於控制板14上，電磁閥11通過時間繼電器16連接時控器15 ;具體步驟如下
(I)沼液進入儲水池後調節其PH值至11 - 12，然後沼液從氨吹脫柱3頂部進入，經空心球填料4自上往下流動，通過鼓風機5進行鼓風；在氨吹脫柱3內進行氣液交換，進行氨氮的去除；吹脫運行溫度為室溫，氣水比為3000 - 5000 :1，填料高徑比為8 — 10 :1 ;
(2)吹脫後的出水進入第一調節池中，加入硫酸調節PH至8.0 - 8. 5，通過第二水泵抽A SBR池中，SBR池運行周期為8小時，其中I分鐘進水，3小時缺氧，4小時好氧，45分鐘沉澱，10秒鐘出水，15分鐘閒置，好氧條件通過曝氣提供，缺攪拌條件通過攪拌控制，沉澱期間攪拌、曝氣皆不運行。SBR池的水力停留時間為7天，每個周期進水排水比為二十一分之一，每天運行3個周期。汙泥停留時間為10天，MLSS為5000mg/L ；
(3)SBR池出水進入混凝斜板式沉澱池17進行深度處理，首先沼液通過水泵進入快速攪拌池，向快速攪拌池中投加A12(S04)3*18H20，快速攪拌池中Al2 (SO4)3*18H20的濃度為1800mg/L，攪拌強度為300r/min。之後沼液由快速攪拌池底部進入慢速攪拌池，通過蠕動泵向慢速攪拌池中投加聚丙烯醯胺，慢速攪拌池內聚丙烯醯胺濃度為15mg/L，攪拌強度為lOOr/min;然後沼液流入斜板沉澱池進行沉澱，沉澱池停留時間為5 — 10小時，池排泥周期 為3天，沼液經過擋渣板19後從出水口 20排出。畜禽養殖厭氧發酵沼液經本發明工藝處理後，出水COD為250mg/L、氨氮為60mg/L、總磷為4. 5mg/L，其總去除率分別為97. 3%,97. 8%,95. 5%，達到畜禽養殖業汙染物沼液經調節PH後進入氨吹脫柱進行氨氮預處理；出水調節PH值後進入SBR池進行生化處理，在SBR池中易降解COD通過微生物的代謝得以去除，氨氮通過硝化和反硝化作用進一步去除，總磷也得到部分去除；SBR池出水進入混凝斜板沉澱池完成難降解有機物和剩餘總磷的去除。本發明的有益效果在於發明的工藝以生化處理為主體，包含預處理及深度處理。直接生化處理結合深度處理的工藝，由於沼液水質特性的限制，生化處理的效果不佳，使得後續物化深度處理的負擔加重，處理效果不好；而強化預處理降低汙染物負荷結合生化處理的工藝，因為投加物化藥劑成本過高，應用受到限制。本發明採用以生化處理為主體，簡易預處理改善水質，深度處理強化效果，工藝簡單易行，成本相對低廉，取得了很好的效果。


圖I為本發明的工藝流程圖示意圖。圖中標號1為儲水池，2為第一水泵,3為氨吹脫柱,4為空心球填料,5為鼓風機，6為第一調節池，7為SBR池，8為曝氣盤，9為空氣壓縮機，10為攪拌裝置，11為電磁閥，12為探頭，13為顯示器，14為控制板，15為時控器，16為時間繼電器，17為混凝斜板式沉澱池，18為排泥口，19為擋渣板，20為出水口，21為第二調節池，22為第二水泵。
具體實施例方式
下面通過實施例結合附圖進一步說明本發明。實施例I :以上海市某雞場厭氧發酵沼液處理中試為例。新鮮雞糞加水稀釋後經過震動篩去除雞毛等雜質，之後進入全混式發酵池發酵產沼氣，出水厭氧發酵沼液水質條件測定如下C0D平均為9200mg/L，氨氮平均為2700mg/L，總磷平均為100mg/L，SS平均為7000mg/L。為高負荷有機、高氨氮和高磷負荷的高濃度廢水，且碳氮比較低。
沼液進入儲水池I後投加石灰調節PH至12，通過水泵2從氨吹脫柱3頂部進水，柱中充滿空心球填料4，沼液經填料自上往下流動，同時在吹脫柱底端通過鼓風機5進行鼓風。在吹脫柱內進行氣液交換，從而進行氨氮的去除。吹脫運行溫度為室溫，氣水比為4000 1，填料高徑比為10 :1。經過吹脫處理後，沼液C0D、總磷基本保持不變，氨氮降為500mg/L，氨氮去除率為81. 5%。吹脫後的出水於調節池6中，加入硫酸調節PH至8. 5，通過水泵抽入SBR池7中。SBR池底部設有曝氣盤8與空氣壓縮機9相連，池內有攪拌裝置10，上端設進水口，底端設排泥口，出水採用電磁閥11，池內安裝探頭12與顯示器13相連，在線監控池內的溫度、溶解氧和PH值。SBR的運行通過控制板14自動控制，進水水泵、空氣壓縮機及攪拌機各連接一個時控器15進行運行自動控制，電磁閥串聯時控器及時間繼電器16進行精確到秒的自動控制。SBR運行周期為8小時，其中I分鐘進水，3小時缺氧，4小時好氧，45分鐘沉澱，10秒鐘出水，15分鐘閒置。好氧條件通過曝氣提供，缺攪拌條件通過攪拌控制，沉澱期間攪拌、曝氣皆不運行。SBR的水力停留時間為7天，每個周期進水排水比為二十一分之一，每天運行3個周期。汙泥停留時間為10天，MLSS為5000mg/L。經過SBR處理，沼液各汙染物都得到大量去除，COD為1800mg/L，氨氮為60mg/L，總磷為65mg/L，對C0D、氨氮、總磷的去除率分 別為 80. 4%, 88. 0%, 35. 0%。SBR出水進入混凝斜板式沉澱池17進行深度處理，首先沼液通過水泵進入快速攪拌池，同時通過蠕動泵向池中投加Al2 (SO4) 3*18H20，池中Al2 (SO4) 3*18H20的濃度為1800mg/L，攪拌強度為300r/min。之後沼液由池底部進入慢速攪拌池，通過蠕動泵向池中投加聚丙烯醯胺，池內聚丙烯醯胺濃度為15mg/L，攪拌強度為lOOr/min。然後沼液流入斜板沉澱池進行沉澱，沉澱池停留時間約為10小時，池底部設排泥口 18，排泥周期為3天，沼液經過擋渣板19後從出水口 20排出。經過混凝處理後COD降為250mg/L，總磷降為4. 5mg/L，去除率分別為86. 1%、93. 1%。最終，畜禽養殖厭氧發酵沼液經本發明工藝處理後，出水COD為250mg/L、氨氮為60mg/L、總磷為4. 5mg/L，其總去除率分別為97. 3%,97. 8%,95. 5%，達到畜禽養殖業汙染物排放標準 GB18596-2001。
權利要求
1. 一種畜禽養殖厭氧發酵沼液處理方法，其特徵在於通過畜禽養殖厭氧發酵沼液處理裝置實現，所述畜禽養殖厭氧發酵沼液處理裝置由儲水池(I)、氨吹脫柱(3)、第一調節池(6)、SBR池(7)、空氣壓縮機(9)、顯示器(13)、控制面板(14)、時控器(15)、混凝斜板式沉澱池(17)和第二調節池(21)組成，其中儲水池(I)通過第一水泵(2)和管道接於氨吹脫柱(3)頂部，氨吹脫柱(3)內充滿空心球填料(4)，氨吹脫柱(3)底端設有鼓風機(5);氨吹脫柱(3)底部通過管道連接於第一調節池(6)頂部，第一調節池(6)頂部通過第二水泵(22)和管道連接SBR池(7)頂部，SBR池(7)內底部設有曝氣管(8)，曝氣管(8)與空氣壓縮機(9)相連，SBR池(7)內設有攪拌裝置(10)，顯示器(13)通過導線連接探頭(12)，探頭(12)插入SBR池(7)內，SBR池(7)下部通過電磁閥(11)和管道連接第二調節池(21)頂部，第二調節池(21)頂部通過管道連接混凝斜板式沉澱池(17)頂部一側，混凝斜板式沉澱池(17)由快速攪拌池、慢速攪拌池和斜板沉澱池組成，混凝斜板式沉澱池(17)底部設有排泥口(18)，頂部另一側設有擋渣板(19)，擋渣板(19) 一側為出水口(20);第二水泵(22)、空氣壓縮機(9)、電磁閥(11)和攪拌裝置(10)分別各連接一個時控器(15)，四個時控器(15)均位於控制板(14)上，電磁閥(11)通過時間繼電器(16)連接時控器(15);具體步驟如下 ①沼液進入儲水池(I)後調節其PH值至11- 12，然後沼液從氨吹脫柱(3)頂部進入，經空心球填料(4)自上往下流動，通過鼓風機(5)進行鼓風；在氨吹脫柱(3)內進行氣液交換，進行氨氮的去除；吹脫運行溫度為室溫，氣水比為3000 - 5000 :1，填料高徑比為8 -.10 1 ； ②吹脫後的出水進入第一調節池(6)中，加入硫酸調節PH至8.O — 8. 5，通過第二水泵(22)抽入SBR池(J)中，SBR池(J)運行周期為8小時，其中I分鐘進水，3小時缺氧，4小時好氧，45分鐘沉澱，10秒鐘出水，15分鐘閒置，好氧條件通過曝氣提供，缺攪拌條件通過攪拌控制，沉澱期間攪拌、曝氣皆不運行；SBR池(7)的水力停留時間為7天，每個周期進水排水比為二十一分之一，每天運行3個周期；汙泥停留時間為10天，MLSS為5000mg/L ；③SBR池(7)出水進入混凝斜板式沉澱池(17)進行深度處理，首先沼液通過水泵進入快速攪拌池，向快速攪拌池中投加Al2 (SO4) 3*18H20,控制快速攪拌池中Al2 (SO4) 3· 18H20的濃度為1800mg/L,攪拌強度為300r/min ;之後沼液由快速攪拌池底部進入慢速攪拌池，通過蠕動泵向慢速攪拌池中投加聚丙烯醯胺，控制慢速攪拌池內聚丙烯醯胺濃度為15mg/L，攪拌強度為lOOr/min ;然後沼液流入斜板沉澱池進行沉澱，沉澱池停留時間為5_10小時，池排泥周期為3天，沼液經過擋渣板(19)後從出水口(20)排出。
全文摘要
本發明涉及一種畜禽養殖厭氧發酵沼液處理方法。厭氧發酵沼液經調節pH後進入氨吹脫柱進行氨氮預處理；出水調節pH值後進入SBR池進行生化處理，在SBR池中易降解COD通過微生物代謝得以去除，氨氮通過硝化和反硝化作用進一步去除，總磷也得到部分去除；SBR出水進入混凝斜板沉澱池完成難降解有機物和剩餘總磷的去除。本發明得出一種簡潔、高效、高適用性的畜禽養殖厭氧發酵沼液達標處理技術。
文檔編號C02F9/14GK102701512SQ201110174168
公開日2012年10月3日 申請日期2011年6月27日 優先權日2011年6月27日
發明者嚴瀟南, 徐懿, 楊海真, 王峰, 羅助強, 陳新, 馬玉欣 申請人:同濟大學