一種畜禽養殖廢水處理方法與流程
2023-10-17 16:50:44 5
本發明屬於廢水處理和微生物運用技術領域，具體涉及一種畜禽養殖廢水處理方法。
背景技術：
隨著中國農業以及產業的不斷發展，畜禽養殖業得到了迅猛的發展，同時給環境造成了嚴重的汙染問題。目前，中國每年約產生畜禽糞便的化學需氧量遠遠超過中國工業廢水和生活汙水之和。畜禽養殖廢水的特點是有機物濃度高、氨氮高、色度高、有惡臭味，並含有殘留的獸藥和大量的病原體，這些汙染物如不進行適當處理,一旦進入天然水體、農田就會導致嚴重的環境汙染，造成地表水、地下水、土壤和環境空氣的嚴重汙染，直接影響了人們的身體健康。
現有畜禽廢水常規處理工藝主要如下：1.氧化塘法：氧化塘主要是通過水的流動，在微生物的作用下達到處理效果，但是氧化塘佔地面積大。2.UASB+SBR法：工藝結合，處理效果較好，但是適合於中小汙水處理站，水量過大就達不到處理效果。3.生物濾池：處理效果也很好，但易於出現濾池堵塞現象。4.氧化溝：出水水質好、產生泥量少，也可對汙水進行脫氮處理，但其處理的BOD負荷小、佔地面積大、運行費用高。5.SBR法：自動化控制程度高，能夠對汙水進行深度處理，但其缺點是BOD負荷較小，一次性投資也大。6.好氧處理法：直接採用好氧工藝處理固液分離後的養殖業廢水，雖然一次性投資可節省20％，但由於其消耗的動力大，電力流水消耗是厭氧處理的10倍之多，因此長期的運行費用將給養殖場帶來沉重的經濟負擔。7.A/O：是一種兼有去除BOD和脫氮雙重作用的活性汙泥處理工藝，其處理效果良好，但是投資偏大，資源沒有得到利用。
以上養殖廢水常規處理工藝所基於的技術平臺全部是常規活性汙泥，這些工藝的共同點均是在反應池內，投加常規活性汙泥，依靠常規活性汙泥來分解汙染物，由於養殖廢水中氨氮濃度高，有很強的生物毒性，常規活性汙泥無法承受氨 氮所產生的生物毒性，實際運行中必須加清水大量稀釋，極大的增加了運行費用與操作管理難度，無法滿足穩贏運行達標排放的要求。
上述常用方法存許多問題，開發研究高效的費用低的處理技術，加強對畜禽養殖廢水的處理，是確保養殖業穩健發展和保護生態環境的重點工作。
畜禽養殖廢水深度處理達到一級排放標準一直是環保領域的一大難題，採用傳統處理工藝普遍存在處理效果不穩定、運行費用高、汙泥產量大、二次汙染嚴重等問題。採用「HEB複合生物製劑」&「SBR+人工溼地+BAF」組合工藝，可將養殖廢水處理到《汙水綜合排放標準》(GB8978-1996)中的一級標準，並具有投資省、運行費用低、操作管理簡便等特點，為此完成本發明。
技術實現要素：
本發明提供了一種畜禽養殖廢水處理方法，該方法採用「HEB複合生物製劑」&「SBR+人工溼地+BAF」組合工藝，可將養殖廢水處理到《汙水綜合排放標準》(GB8978-1996)中的一級標準，並具有投資省、運行費用低、操作管理簡便等特點。
為實現本發明的目的，提供了如下實施方案。
在一實施方案中，本發明的一種畜禽養殖廢水處理方法，包括以下步聚：
1)將畜禽養殖廢水進入預沉調節池，通過自然沉澱與石英砂過濾層去除廢水中攜帶的懸浮物；
2)除去懸浮物的廢水進入含有活性炭和HEB複合生物製劑的HEB-SBR好氧池，其中，優選的，活性炭用量為好氧池體積的20％(體積比)，HEB複合生物製劑用量為活性炭用量的10％體積比；
3)好氧池出水進入絮凝沉澱池，分離除去廢水中殘存的懸浮物和汙泥；
4)絮凝沉澱池上清液進入人工HEB-溼地，出水進入中間水池，所述溼地包含有火山石和HEB複合生物製劑，HEB複合生物製劑的用量為火山石體積的2％體積比；
5)中間水池中的廢水進入含有活性炭和HEB複合生物製劑的HEB-BAF好氧池，出水達標排放，其中，HEB複合生物製劑用量為活性炭體積的5％(體積比)。
術語：
HEB-SBR好氧池是指高效HEB複合生物製劑好SBR氧反應池。
HEB-BAF是指含有HEB複合生物製劑的高效曝氣生物濾池。
HEB-溼地是指在傳統人工溼地中投加HEB複合生物製劑，並採用改性火山石作為介質的人工溼地，依靠微生物作用於植物吸收進一步去除廢水中的汙染物。
人工溼地出水進入中間水池，中間水池中的廢水經二次提升進入HEB-BAF好氧池，由於養殖廢水氨氮濃度很高，經過前面的處理仍不徹底，經HEB-BAF好氧池可確保氨氮完全降解。
本發明的方法，所述HEB複合生物製劑包含：
1)、微生物菌種：酵母菌1％、發酵乳酸菌1％、液化醋酸桿菌1％、反硝化產鹼菌1％、枯草芽孢桿菌1％、乳酪短桿菌0.5％、亞硝基亞硝化球菌0.5％、沼澤紅假單胞菌0.5％、芽生綠菌0.5％；
2)、生物酶：澱粉酶1％、纖維酶1％、半纖維酶1％、果膠酶1％、漆酶1％、脂肪酶1％、糖化酶1％、蛋白質酶1％、植酸酶1％；
3)、鹼金屬催化劑：氯化鐵5‰、氯化鈷3‰、氯化鎳2‰；
4)、輔助營養成分:蛋白腖1％、牛肉膏0.3％、氯化鈉0.5％和水。
在一具體實施方案中，本發明的方法，按以下具體實施方案實現：
1)畜禽養殖廢水首先進入預沉調節池，通過自然沉澱與石英砂過濾層去除廢水中攜帶的懸浮物，然後經過水泵提升進入HEB-SBR好氧池(即在傳統SBR工藝中投加專用載體活性炭與HEB複合生物製劑)，在好氧條件下大幅分解廢水中的有機汙染物，並將絕大部分的氨氮轉化為氮氣。HEB-SBR好氧池出水進入絮凝沉澱池，通過絮凝沉澱分離掉廢水中殘存的懸浮物和汙泥。
2)絮凝沉澱池上清液進入人HEB-工溼地(在傳統人工溼地中投加HEB複合生物製劑，並採用改性火山石作為介質)，依靠微生物作用於植物吸收進一步去除廢水中的汙染物，人工溼地出水進入中間水池。
3)中間水池中的廢水經二次提升進入HEB-BAF好氧池(含有載體活性炭與HEB複合生物製劑)，由於養殖廢水氨氮濃度很高，經過前面的處理仍不徹底，在HEB-BAF好氧池可確保氨氮完全降解，完成廢水處理，出水達到一級排放標準。
本發明的方法採用「HEB複合生物製劑」&「SBR+人工溼地+BAF」組合工藝，可將養殖廢水處理到《汙水綜合排放標準》(GB8978-1996)中的一級標準，並具有投資省、運行費用低、操作管理簡便和畜禽養殖廢水處理效率高等特點。
本發明的方法與CN102326561相比，革新之處在於：
1、CN102326561是在傳統工藝池中補加多級微生物提高處理效率，是常規活性汙泥與多級微生物協作作用；而本發明的方法是用複合製劑徹底取代常規活性汙泥，徹底顛覆常規活性汙泥的分解概念，將汙染物徹底分解到無害化。
2、處理效果：CN102326561對養殖廢水的處理目標是達到《畜禽養殖廢水排放標準》(GB18956-2001)，本發明的方法可以直接達到《汙水綜合排放標準》(GB8978-1996)中的一級標準，後者遠優於前者。
附圖說明
圖1為本發明的方法工藝流程圖。
具體實施方式
以下實施例用於進一步說明和理解本發明的實質，但不以任何方式限制本發明的範圍。
實施例1 畜禽養殖廢水處理方法
處理步驟如下：
1)畜禽養殖廢水首先進入預沉調節池，通過自然沉澱與石英砂過濾層去除廢水中攜帶的懸浮物；
2)預沉調節池中除去懸浮物的水經過水泵提升進入HEB-SBR好氧池，其中，所述的HEB-SBR好氧池是在傳統SBR反應池中投加專用載體與HEB複合生物製劑，只投入一次。投入方式為將SBR水力停留時間為3天，SBR中專用載體為粉末活性炭,規格為30～80目，碘值850mg/g以上，投加量為SBR池有效容積的20％體積比，複合製劑投加量為載體體積的10％體積比；投加方式為初次啟動時一次性投加，長期使用，運行過程中不需要再投加。在好氧條件下大幅分解廢水中的有機汙染物，並將絕大部分的氨氮轉化為氮氣
3)HEB-SBR好氧池出水進入絮凝沉澱池，通過絮凝沉澱分離掉廢水中殘存的懸浮物。
4)絮凝沉澱池上清液進入人工HEB-溼地，其中所述人工HEB-溼地是指在傳統人工溼地中投加HEB複合生物製劑，並採用改性火山石作為介質，依靠微生物作用於植物吸收進一步去除廢水中的汙染物。所述HEB複合生物製劑的投入過程是：人工溼地水力停留時間為2天，人工溼地專用載體為火山石，粒徑為20～30mm，複合製劑投加量為載體體積的2％體積比，投加方式為初次啟動時一次性投加，長期使用，運行過程中不需要再投加。
5)人工溼地出水進入中間水池(為傳統中間池),中間水池中的廢水經二次提升進入HEB-BAF好氧池，所述HEB-BAF好氧池是在傳統的BAF反應池中投加HEB複合生物製劑，由於養殖廢水氨氮濃度很高，經過前面的處理仍不徹底，在HEB-BAF好氧池可確保氨氮完全降解，完成廢水處理，出水達到一級排放標準。其中，HEB複合生物製劑的投入方式為：BAF水力停留時間為4小時，BAF中專用載體為顆粒活性炭，粒徑為6～8mm，碘值800mg/g以上，複合製劑投加量為載體體積的5％體積比；投加方式為初次啟動時一次性投加，長期使用，運行過程中不需要再投加。
HEB複合生物製劑的製備，其工藝如下：
1、在反應器中加滿去離子水，計量加入蛋白腖(1％)、牛肉膏(0.3％)、氯化鈉(0.5％)，加熱煮沸30分鐘；
2、冷卻至於25℃～28℃，加入氯化鐵(5‰)、氯化鈷(3‰)、氯化鎳(2‰)；
3、用醫用級氧氣向混合液中充氧，然後加入生物酶：澱粉酶(1％)、纖維酶(1％)、半纖維酶(1％)、果膠酶(1％)、漆酶(1％)、脂肪酶(1％)、糖化酶(1％)、蛋白質酶(1％)、植酸酶(1％)，並攪拌混合均勻；
4、降溫至2℃～3℃，加入微生物菌種：酵母菌(1％)、發酵乳酸菌(1％)、液化醋酸桿菌(1％)、反硝化產鹼菌(1％)、枯草芽孢桿菌(1％)、乳酪短桿菌(0.5％)、亞硝基亞硝化球菌(0.5％)、沼澤紅假單胞菌(0.5％)、芽生綠菌(0.5％)，攪拌混合均勻；
5、在充氧條件下，緩慢均勻提升溫度，升溫速度為1℃/h，直到溫度上升到33℃，在33℃充氧48小時完畢。
實施例2 處理效果
考察進出水的COD、BOD5、NN4-N和TN的含量變化和除去率，結果見表1。
表1 去除效率分析表
(上表數據為開展中試實驗實測數據的平均值)。