沼氣池-生物膜反應器-人工溼地處理豬場廢水系統的製作方法
2023-08-03 09:01:41 2
專利名稱：沼氣池-生物膜反應器-人工溼地處理豬場廢水系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及環境工程技術領域，特別涉及規模化豬場廢水處理達標排放的組 合系統。
背景技術：
規模化養豬廢水處理工藝目前主要有自然處理、還田處理、工業化處理三種模式。 比如，序批式生物膜反應器技術(SBBR)以佔地面積小，處理效率高，操作簡單而廣泛應用 於高濃度、難降解汙水的處理中，尤其對有機物、懸浮固體的去除效果較好。人工溼地技術 以其價格低廉、較高的N、P去除率、易於管理、環境效益好等諸多優勢得到廣泛應用。但無 論哪種方法處理效果都不理想，或是出水水質達不到排放要求，或是成本太高無法在我國 推廣應用，因此單一的汙水處理技術難以滿足規模化豬場廢水處理經濟、高效的要求。
發明內容本實用新型的目的，主要針對規模化養豬場廢水經沼氣池厭氧消化後，營養元 素比例失調、氨氮含量高的缺點，同時考慮深度脫氮、深度去除有機物的問題，提供沼氣 池_序批式生物膜反應器_多級人工溼地組合處理系統。養豬廢水經過此系統處理後，水 質達到GB18596-2001《畜禽養殖業汙染物排放標準》要求。本實用新型的技術方案是利用沼氣池、序批式生物膜反應器(SBBR)和多級人工 溼地三位一體綜合處理豬場廢水。即在SBBR之前依次設置水解酸化池、沼氣池、沉澱池，在 SBBR之後依次建立水生挺水植物塘和水生經濟作物塘二級人工溼地，豬場廢水從水生經濟 作物塘流出達到排放標準。本系統處理廢水具體工藝過程如下豬場廢水經汙水收集管網收集並經機械格柵截留，去除汙水中的大顆粒汙染物質 和漂浮物，進入水解酸化池；水解酸化池內的厭氧環境使有機廢物發生生物降解，同時起到對養豬廢水水質水 量調節的作用，水解酸化池設置為地下式；水解酸化池出來的廢水流入地下沼氣池，經過高效厭氧消化，在去除大部分COD 並獲得沼氣後，溢流進入沉澱池，由於SBBR反應器為間歇式進水，沉澱池能起到調節水質 水量的作用，同時可以回流部分汙泥；SBBR反應器的進水從沉澱池泵入，經過好氧/兼氧硝化反硝化後，進一步去除廢 水中的COD、氨氮和磷等汙染物；SBBR運行工況及工藝條件是進水1小時，厭氧3小時，好 氧7小時，沉澱0. 5小時，排水0. 5小時；SBBR反應器的出水再經過多級人工溼地，即水生挺水植物塘和水生經濟作物塘， 利用不同的植物對N、P吸收效果差異，人工溼地系統中基質一水生植物一微生物的物理、 化學、生物三重協同作用，通過基質過濾、吸附、沉澱、離子交換、植物吸收和微生物分解來 實現對汙水的高效淨化，同時也可以根據人工溼地的處理能力，適當調整SBBR反應器的曝氣量，使SBBR反應器運行效果與能耗量達到最優組合；將部分水解酸化池的水引入SBBR反應器，以提高脫氮效率。本實用新型的有益效果是利用原有的的地下沼氣池去除了廢水中大量的有機物和懸浮物，後續的SBBR好 氧工藝的生物量相對減少很多，總容積不到單獨好氧工藝容積的一半，明顯減少佔地面 積；剩餘汙泥量比單獨好氧工藝少，厭氧環境下汙泥產率遠小於好氧。此外厭氧消化 可以獲得生物質能，實現廢水資源化；提高了裝置的抗衝擊負荷能力和處理能力。此外將部分水解酸化池的水引入SBBR 池，為反硝化補充碳源，提高了脫氮效率；充分利用多級人工溼地不同植物的不同處理效能，進行深度脫氮除磷，同時起到 降低SBBR系統的能耗作用。廢水經綜合處理後達到GB18596-2001《畜禽養殖業汙染物排放標準》要求。
附圖為沼氣池一生物膜反應器一人工溼地處理豬場廢水系統示意圖。
具體實施方式
日處理量為150m3/d的豬場廢水，原水水質C0D 5000 10000mg/L，NH4+-N 400 1500mg/L TP30 100mg/L。原水進入水解酸化池，再進入沼氣池，利用異養菌的代 謝功能將難生物降解有機物分解成易生物降解的小分子有機物，並且同時礦化有機氮，降 解去除大部分易生物降解有機物。但厭氧部分並沒有去除NH4+-N，TN反而增加，沼氣池出 水 C0D 500 1000mg/L，NH4+-N 400 1500mg/L TP 50 150mg/L ；沼氣池出水流入 SBBR 反應器，SBBR運行工況及工藝條件進水1小時、厭氧3小時、好氧7小時、沉澱0. 5小時、 排水 0. 5 小時，SBBR 出水 C0D 300 400mg/L, NH4+-N 40 80mg/L TP 5 8mg/L。SBBR 反應器出水再經過水生挺水植物塘茭白、昌蒲的深度處理，水生經濟作物塘芹菜的深度處 理後，綜合出水水質 C0D100 200mg/L，NH4+-N 30 60mg/L TP 4 8mg/L。
權利要求一種沼氣池 生物膜反應器 人工溼地處理豬場廢水系統，其特徵是該系統由序批式生物膜反應器(SBBR)、水解酸化池、沼氣池、水生挺水植物塘和水生經濟作物塘組成；具體設置為，在序批式生物膜反應器(SBBR)之前依次建立水解酸化池、沼氣池、沉澱池，在序批式生物膜反應器之後依次建立水生挺水植物塘和水生經濟作物塘二級人工溼地。
2.根據權利要求1所述的沼氣池_生物膜反應器_人工溼地處理豬場廢水系統，其特 徵是水解酸化池為地下式。
專利摘要一種沼氣池—生物膜反應器—人工溼地處理豬場廢水系統，是在序批式生物膜反應器(SBBR)之前依次建立水解酸化池、沼氣池、沉澱池，在其後依次建立水生挺水植物塘和水生經濟作物塘。豬場廢水從水解酸化池流入，從水生經濟作物塘流出。綜合處理的廢水達到排放標準。
文檔編號C02F3/32GK201713411SQ201020165600
公開日2011年1月19日 申請日期2010年4月21日 優先權日2010年4月21日
發明者萬金保, 吳永明, 熊繼海, 顧平 申請人:南昌大學