一種畜禽養殖汙水處理零排放和有機肥回收系統及其工藝的製作方法
2024-02-27 10:28:15
本發明涉及汙水處理領域，具體涉及一種畜禽養殖汙水處理零排放和有機肥回收系統及其處理工藝。
背景技術：
現有一些畜禽養殖場每天的糞尿汙水排放量都比較大，而如果對所排放的汙水處理並不達標或不經治理直接排放，即排放汙水中的cod、懸浮物、氨氮、總磷等汙染物嚴重超標，將會對周圍環境造成嚴重汙染。此外，所排放汙水中也含有一些可利用的養分，如可作為有機肥料等，若直接排放或沒有回收利用的話，將會對環境造成汙染的同時造成一些有機肥料的損失，無法對汙水進行充分利用。因此需要有一套對汙水進行處理和回收利用的系統和工藝以避免對環境造成汙染。
技術實現要素：
針對上述技術問題,本發明的目的在於提供一種畜禽養殖汙水處理零排放和有機肥回收系統，採用該系統對汙水進行處理後，其水質既可達到汙水排放標準和中水回用標準，還能獲得固態和液態有機肥，避免了對環境造成汙染，且提高了對汙水的利用率。
為達到上述目的,本發明提供的技術方案如下：一種畜禽養殖汙水處理零排放和有機肥回收系統，包括：
固液分離系統，所述固液分離系統設有汙水收集池，對汙水中的固體和液體進行初步分離後，將所得過濾液收集於汙水收集池中；
預過濾系統，所述預過濾系統包括預過濾器和第一收集桶，預過濾器對汙水收集池中的汙水進行預過濾，除去較大顆粒的雜物後，將過濾完的汙水存儲於第一收集桶中；
管式超濾膜系統，所述管式超濾膜包括管式超濾膜和第二收集桶，管式超濾膜除去第一收集桶的汙水中粒徑大於10μm的雜物，將超濾後的汙水收集於第二收集桶中；
多級ro系統，所述多級ro系統包括多級ro、多個收集桶和一清水桶，所述多級ro對第二收集桶中的汙水進行多級過濾和濃縮後將所得的過濾水存儲於清水桶中，將最終的濃縮液脫水製成液態有機肥。
進一步的，所述多級ro系統包括一級ro系統、二級ro系統、dtro系統、第三收集桶、第四收集桶、第五收集桶和清水桶，所述一級ro系統的進水口與第二收集桶的出水口相連接，將過濾完得到的過濾水收集於第三收集桶中，且將得到的濃縮液收集於第四收集桶中；第三收集桶的出水口與二級ro系統的進水口連接，將過濾完後得到的清水收集於清水桶中；第四收集桶的出水口與dtro系統的進水口連接，將經dtro系統濃縮完後的濃縮液收集在第五收集桶中，經脫水濃縮後製成液態有機肥。
進一步的，所述二級ro系統對第三收集桶中的過濾水進行過濾和濃縮後，將濃縮液返回到第二收集桶中進行循環過濾和濃縮。
進一步的，所述dtro系統將處理第四收集桶中的濃縮液時所得到的過濾水返回至第三收集桶中，經二級ro系統再次過濾和濃縮。
進一步的，所述回收系統還包括一控制系統，通過該控制系統來控制固液分離系統、預過濾系統、管式超濾膜系統和多級ro系統的自動運行。
進一步的，所述汙水收集池和/或第一收集桶和/或第二收集桶和/或第三收集桶和/或第四收集桶中各設有一提升泵，通過該提升泵將汙水、過濾水或濃縮液泵至相應的下一級系統的進水口處。
進一步的，所述汙水收集池和/或第一收集桶和/或第二收集桶和/或第三收集桶和/或第四收集桶中還設有液位控制器，所述液位控制器為液位浮球，所述液位控制器通過監控汙水收集池和各收集桶中的實際水位來自動控制各提升泵的開啟和關閉。
進一步的，所述預過濾器中設有一濾網，所述濾網的孔徑為0.5～0.8mm。
進一步的，所述清水桶與管式超濾膜系統、一級ro系統、二級ro系統和dtro系統之間各設有一回流管，當各系統停止運行且汙水排空時，清水桶中的過濾水將通過相應的回流管回流至各系統並對其進行清洗。
進一步的，所述清水桶中的過濾水經紫外線消毒後，可用於衝洗禽畜圈舍、地面、道路、車輛、建築施工、城市綠化、消防等。
本發明的另一目的在於提供一種畜禽養殖汙水處理零排放和有機肥回收的處理工藝，其採用上述的技術方案對畜禽養殖汙水進行處理。
採用上述技術手段，本發明具有以下有益效果：採用預過濾、超濾、反滲透和膜濃縮等方式相結合對汙水進行處理，其水質既可達到汙水排放標準（參照《畜禽養殖業汙染物排放標準》（gb/t18596-2001）），還可達到衝洗禽畜圈舍、地面、道路、車輛、城市綠化、建築施工、消防等中水回用標準（部分水質標準參照《城市汙水再生利用城市雜用水水質》（gb/t18920-2002）），同時能獲得固態和液態有機肥，避免了對環境造成汙染，且提高了對汙水的利用率，並可實現整個系統的自動運行和對各系統進行自動清洗，降低了人工成本，且處理工藝簡單。
附圖說明
圖1為本發明的流程示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例，對本發明做進一步說明。
如圖1所示，一種畜禽養殖汙水處理零排放和有機肥回收系統，包括以下多個系統：用於對汙水中固體和液體進行初步分離的固液分離系統、用於除去較大顆粒雜物的預過濾系統、用於進一步除去較小顆粒雜物的管式超濾膜系統和用於多級過濾和濃縮的多級ro系統。
畜禽養殖糞尿汙水經過固液分離獲得固態有機肥和沼氣池預處理後，沼液（即過濾液）被收集在汙水收集池內，該汙水收集池除收集汙水外，還具有調節穩定水量、均衡水質等作用。在汙水收集池內設有提升泵、液位控制器等，該液位控制器可採用液位浮球等，通過液位控制器來監控汙水收集池的水位，進而自動控制提升泵的開啟和關閉。收集池內的汙水經過提升泵泵送至預過濾器的進水口處，也可將汙水收集池設置在較高的位置，依靠重力使汙水自流至預過濾器的進水口處，經預過濾器過濾完後的汙水進入第一收集桶，第一收集桶的出水口與管式超濾膜的進水口相連，此處通過管式超濾膜可去除粒徑大於10μm的雜物（如懸浮物、不溶性膠體等）後，將過濾完的過濾水收集在第二收集桶中。其中，預過濾器中可裝有0.5～0.8mm濾網來過濾較大顆粒的雜物，在管式超濾膜前設置預過濾器的作用是去除汙水中較大顆粒的雜物以避免堵塞或損害管式超濾膜，即作為管式超濾膜的保安過濾器。
在預過濾器後採用管式超濾膜的優勢在於：其對於料、液的預處理要求比較簡單，只需經0.5～0.8mm濾網去除對膜有直接損害的硬粒物質即可進管式膜機組，由於預處理簡單節約了投入成本，節約了運行費用。對於處理高固體物質、高濃度料、液，管式膜顯示出非凡的能力，不怕堵塞，不易產生濃差極化，並可大範圍地調節流速，可保證其處理能力。
此後，為保證處理後的水質可以達到汙水排放國家標準，在管式超濾膜後設置多級ro系統，級數的設置可依實際需求而定，本發明以兩級ro系統和一dtro系統為例，具體如下：
第二收集桶的出水口與一級ro系統的進水口相連接，第三收集桶的出水口與二級ro系統的進水口相連接，經一級ro系統產出的過濾水進入第三收集桶後，再進入二級ro系統進行處理，使得其出水水質達到國家標準《城市汙水再生利用城市雜用水水質》（gb/t18920-2002），經二級ro系統處理完的過濾水收集於清水桶中，可對其進行紫外線消毒後中水回用，可用於衝洗禽畜圈舍、地面、道路、車輛、建築施工、城市綠化、消防等，提高了對原有汙水的利用率。
經一級ro系統處理後的濃縮液存於第四收集桶，後可通過提升泵將其泵入dtro系統的進水口，或者將第四收集桶的出水口直接與dtro系統的進水口連接，優選的，經dtro系統處理後的過濾水進入第三收集桶以提高對水的利用率，再經過二級ro系統進行處理以確保出水的水質穩定可靠，而經dtro系統處理後的濃縮液存於第五收集桶中，可將其進一步脫水濃縮製作成液態有機肥，通過增加液態有機肥的養分濃度來提升肥效。通過此方式可將汙水中的養分高度濃縮以回收利用。
此外，為提高一級ro系統的產水率，經二級ro系統處理後的濃縮液返回至第二收集桶中，再循環進行一級ro、二級ro和dtro等系統處理，以進一步提高處理後的水質和對汙水中養分的回收利用。
另外，還可在第一收集桶、第二收集桶、第三收集桶、第四收集桶中的一個、多個或全部的收集桶中設有提升泵，可通過提升泵將汙水、過濾水或濃縮液泵至相應的下一級系統的進水口處，採用此種方式可將各系統設在同一水平線上，使得整體看起來更加美觀；還可以設有液位控制器，該液位控制器可採用液位浮球等，通過液位控制器來監控各收集桶中的水位，進而自動控制提升泵的開啟和關閉。
為進一步提高整個系統的自動化程度和節約人力成本，本發明除可以採用手動控制外，還可設有一控制系統，可對其餘所有系統進行自動控制，以實現整個系統的自動運行。
此外，清水桶與管式超濾膜系統、一級ro系統、二級ro系統和dtro系統之間各設有一回流管，當管式超濾膜系統、一級ro系統、二級ro系統和dtro系統停止運行且汙水排空時，清水桶中的過濾水將通過相應的回流管回流至各系統並對其進行清洗。
採用本發明的技術方案，可以對畜禽養殖糞尿汙水進行固液分離獲得固態有機肥料，再經過預過濾器和管式超濾膜處理後，經過一級ro系統、二級ro系統、dtro系統等相互配合以獲得符合國家排汙標準和城市雜用水水質的標準，還可獲得較高濃度的液態有機肥，進而實現該汙水的零排放，避免對環境造成汙染，還可將汙水的養分濃縮成液態有機肥以回收利用，提高了對汙水的利用率，並可實現整個系統的自動運行和對各系統進行自動清洗，降低了人工成本。
儘管結合優選實施方案具體展示和介紹了本發明，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本發明的精神和範圍內，在形式上和細節上對本發明做出各種變化，均為本發明的保護範圍。