豬場廢水處理方法
2023-05-09 04:28:26
豬場廢水處理方法
【專利摘要】本發明供一種豬場廢水處理方法，其包括雨汙分離處理、乾濕分離處理、固液分離處理以及淨化處理，所述淨化處理包括生物一體化廢水處理和生物塘淨化處理。本發明的技術方案實現起來更簡單、成本較低、處理設施緊湊可大大節省佔地面積以及減少反應時間，且設備耐腐蝕，噪聲低，基本無異味以及用壽命長。
【專利說明】豬場廢水處理方法
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及廢水處理【技術領域】，涉及一種利用生物-生態複合處理技術淨化集約化豬場廢水，實現廢水的無害化和資源化的廢水處理新技術。
【【背景技術】】
[0002]集約化養豬場廢水主要來自豬糞便、豬尿及豬圈衝洗水，具有排放量大、有機質濃度高和氨氮含量高的特點。據調查測算，乾濕分離的豬場廢水的主要水質指標為:CODcr 5000— 10000mg/L,MLSS 1000—5000mg/g。
[0003] 規模化畜禽養殖場廢水處理及綜合利用技術有如下幾種工藝:自然生物處理法、好氧處理法、厭氧處理法、厭氧-好氧聯合處理法、生態工程-沼氣工程處理法等。一般說，活性汙泥好氧處理法，其C0Dra、BOD、SS去除率較高，可達到排放標準，但N、P去除率低，且工程投資大，運行費用高；自然生物處理法，其COD、BOD5, SS、N、P去除率高，可達到排放標準，且成本低，但佔地面積太大，周期太長，在土地緊缺的地方難以推廣；厭氧生物法可處理高濃度有機質的廢水，自身耗能少，運行費用低，且產生能源，但高濃度有機廢水經厭氧處理後，往往水中的BOD5尚有500— 1000mg/L，甚至更多，難以達到現行的排放標準。此外，在厭氧處理過程中，有機氮轉化為氨氮，硫化物轉化為硫化氫，使處理後的廢水仍具有一定的臭味，需要做進一步的好氧生物處理。而厭氧-好氧聯合處理，既克服了好氧處理能耗大與土地面積緊缺的不足，又克服了厭氧處理達不到要求的缺陷，具有投資少、運行費用低、淨化效果好、能源環境綜合效益高等優點，特別適合產生高濃度有機廢水的畜禽場的廢水處理。厭氧-好氧聯合處理的典型工藝如UASB+活性汙泥法或生物接觸氧化~氧化塘，畜禽場養殖場廢水經過該工藝處理後，其出水不僅可用於灌溉、養殖，而且也達到排放標準。生態工程-沼氣工程處理法發酵裝置的容量為日廢水排放量的2~4倍，一次性投資較大。但是，沼氣發酵能處理含高濃度有機質的廢水，自身耗能少，運行費用低，而且沼氣是極好的無汙染的燃料，有較好的經濟效益。由於有機質含量在1000mg/L以下的廢水沼氣發酵效率不高，即使是高溫發酵，廢水中有機質的去除率也不可能達到100%，因此，對沼氣發酵後的廢水，應再進行好氧處理。上述各種工藝的運行費用均超過2元/m3廢水。
[0004]國內對豬場廢水處理以厭氧+好氧聯合處理工藝為主。張元碧等提出了「厭氧-自然處理」和』厭氧-還田」兩種豬場糞便廢水處理模式，前者適用於養豬場地處大、中城市的近郊，沒有足夠的農田消納豬糞廢水，但周邊有適當的灘涂、溼地或低洼地，可作為廢水自然處理系統的地區，豬場規模中等，以人工幹清糞為主，水衝為輔，進水CODra《6000mg/L ；後者適用於有足夠的農田消納厭氧處理後出水的地區，特別是種植常年施肥作物如蔬菜、經濟作物的基地。並提出強化糞汙前處理(包括乾濕分離和設置沉澱池)以提高厭氧消化效率。壽亦豐等分析總結了杭州燈塔養殖總場沼氣與廢水處理工程的技術特點，該項目採用迴轉式格柵機和專用水力篩二道分離<分離出的糞渣用於製作有機肥)強化預處理，出水經過「UASB+SBR+混凝沉澱」工藝處理，在進水汙染物濃度C0Dra5616~9965mg/L，B0D53960 ~4460mg/L, SS 2310 ~5410mg/L, NH3_N634 ~1114mg/L 時，出水 C0Dcr97 ~113mg/L, BOD5 11.2 ~19.9mg/L, SS 60 ~90mg/L，NH3-N 3.5一6.3111機，但運行費用高達 2。5元/m3廢水。卞有生等提出了農村林偉華等介紹了採用「CSTR+SBR」工藝處理豬糞廢水的工程設計及其運行情況，結果表明:在進水汙染物濃度C0Dra9600mg/L，BOD5 5000mg/L, SS6000mg/L, NH3-N 800mg/L 時，出水 C0Der250mg/L，BOD5 65mg/L, SS150mg/L, NH3-N 7.9mg/L。運行費用1.5元/m3廢水。潘湧璋等介紹了採用高級綜合穩定塘(高級兼性塘+高負荷塘+藻類沉降塘+生態塘)工藝處理廣州市某養豬場廢水的實際運行情況，結果表明:在進水汙染物濃度 C0Der15899mg/L，BOD5 10840mg/L, SS 3024mg/L, NH3-N 1283mg/L 的條件下，出水 CODeJl。5mg/L, BOD5 23mg/L, SS 34mg/L, NH3-N 66.5mg/L。運行費用為 0.99 元 /m3 廢水。
[0005]綜上所述，目前國內對養豬場糞尿廢水的處理工藝較為成熟，但均存在如下問題:一是C0D?、BOD5超標；二是NH3-N超標；二是運行成本聞。
【
【發明內容】
】
[0006]為解決上述問題，本發明提供一種豬場廢水處理方法，其包括雨汙分離處理、乾濕分離處理、固液分離處理以及淨化處理，所述淨化處理包括生物一體化廢水處理和生物塘淨化處理。
[0007]優選地，其中所述雨汙分離處理是將豬場的排汙系統設計為暗道排汙以防止暴雨期的雨水與糞便的混合。
[0008]優選地，其中所述乾濕分離處理是將糞便中的幹糞和汙水進行分離，所述汙水包括糞便中的液體已經清洗水。
[0009]優選地，其中所述固液分離處理是對汙水進行固液分離，進一步降低汙水中的有機固體廢棄物含量。
[0010]優選地，其中所述生物一體化廢水處理包括調節池調節水量及水質的均勻化、水解酸化池水解有機物以及氧化池降解有機物三個步驟。
[0011]優選地，其中所述調節池調節水量及水質的均勻化的步驟中，所述汙水進入調節池進行水量、水質的調節均勻化，保證後續生化處理系統水量及水質的均衡、穩定，並設置預曝氣系統，用於充氧攪拌，以防止汙水中懸浮顆粒沉澱。
[0012]優選地，其中所述水解酸化池水解有機物的步驟中，所述水解酸化池內設置立體彈性填料，把汙水中的顆粒物質和膠體物質截留和吸附，同時利用水解菌將不溶性有機物水解為溶解性物質。
[0013]優選地，其中所述氧化池由池體、填料、布水裝置和充氧曝氣系統等部分組成。
[0014]優選地，其中所述氧化池降解有機物的步驟分為兩步:第一步，在較高的有機負荷下，通過填料的生化降解和吸附作用，去除汙水中的各種有機物質，降低汙水中的有機物含量；第二部，在較低的有機負荷下，通過硝化菌的作用，在氧量充足的條件下降解汙水中的氨氮，同時將汙水中的COD值降低到更低的水平。
[0015]優選地，其中所述生物塘淨化處理的步驟中，在生物塘淨化池中設置填料，通過人為供氧，使填料上生長大量的微生物，汙水與填料表面上生長的微生物膜間隙接觸，使汙水得到淨化並流入清水箱。
[0016] 本發明的技術方案實現起來更簡單、成本較低、處理設施緊湊可大大節省佔地面積以及減少反應時間，且設備耐腐蝕，噪聲低，基本無異味以及用壽命長。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0017]在參照附圖閱讀了本發明的【具體實施方式】以後，本領域技術人員將會更清楚地了解本發明的各個方面。本領域技術人員應當理解的是:這些附圖僅僅用於配合【具體實施方式】說明本發明的技術方案，而並非意在對本發明的保護範圍構成限制。其中，
[0018]圖1是根據本發明實施例豬場廢水的處理方法的技術路線圖。
【【具體實施方式】】
[0019]下面參照附圖，對本發明的【具體實施方式】作進一步的詳細描述。
[0020]圖1描述為本發明豬場廢水的處理方法的技術路線圖。參考圖1，本發明豬場廢水的處理方法採取了下述的工藝:雨汙分離處理一乾濕分離處理一固液分離處理一生物一體化廢水處理一生物塘淨化處理。
[0021]本發明豬場廢水的處理方法包括如下步驟:
[0022]第一步，雨汙分離處理:改進或改建養豬場的建築設計，將明溝排汙修改為暗道排汙，從而使養豬場具有可調節雨汙分離系統設計，使暴雨期高汙染徑流雨水得到有效分離，實現雨水與糞便完全分離。
[0023]第二步，乾濕分 離處理:對豬圈進行幹清糞，將幹糞和液體分離後再進行衝水清洗豬圈，並將衝圈水和液體混合在一起形成汙水。
[0024]第三步，固液分離處理:對汙水進行固液分離，進一步降低汙水中的有機固體廢棄物含量。
[0025]第四步，生物一體化廢水處理:所述生物一體化廢水處理包括調節池調節水量及水質的均勻化、水解酸化池水解有機物以及氧化池降解有機物三個步驟。
[0026]所述調節池調節水量及水質的均勻化的步驟中，汙水經格柵井處理後進入調節池進行水量、水質的調節均化，保證後續生化處理系統水量、水質的均衡、穩定，所述調節池設有預曝氣系統，用於充氧攪拌，以防止汙水中懸浮顆粒沉澱而發臭，又對汙水中有機物起到一定的降解功效，提高整個系統的抗衝擊性能和處理效果。
[0027]所述水解酸化池水解有機物的步驟中，水解酸化池內設有立體彈性填料，為細菌提供呈立體狀的生物床，把水中的顆粒物質和膠體物質截留和吸附。同時在水解菌的作用下，將不溶性有機物水解為溶解性物質，在產酸菌的共同作用下，將大分子物質、難於生物降解的物質轉化為易於生物降解的小分子物質，使B0D5/C0Dcr值提高。池內設置穿孔曝氣管，針對汙水進行攪動，可有效控制汙水維持在水解酸化階段，又可防止壞死脫落的生物膜沉積。汙水在水解酸化池停時間為4小時，水解酸化池的有效容積為2.5m3。
[0028]所述水解酸化池的出水溢流進入接觸氧化池的步驟中，所述接觸氧化池由池體、填料、布水裝置和充氧曝氣系統等部分組成。水解酸化池出水自流進入接觸氧化池。接觸氧化法有機負荷(B0D負荷)相對較高，抗衝擊能力強，出水水質穩定。接觸填料採用立體彈性填料。該填料水流特性好，有巨大的比表面積，易於掛膜，不易堵塞，使用壽命長。生化池採用微孔曝氣，汙水在池內不斷循環，以使填料上的生物膜與汙水中有機物得到充分的接觸降解。曝氣系統採用穿孔曝氣管，具有充氧效率高，布氣均勻等優點設計氣水比為18: I。接觸氧化池設計BOD負荷為0.6KG/m3.(!，設計停留時間為10.6小時，接觸氧化池總有效容積為21.5m3。所述接觸氧化池氧化池降解有機物的步驟分為兩步:第一步，在較高的有機負荷下，通過填料的生化降解和吸附作用，去除汙水中的各種有機物質，降低汙水中的有機物含量；第二步，在較低的有機負荷下，通過硝化菌的作用，在氧量充足的條件下降解汙水中的氨氮，同時將汙水中的COD值降低到更低的水平。
[0029]第五步，生物塘淨化處理:所述生物塘淨化處理是是膜分離技術與生物處理技術有機結合的新型汙水處理工藝。反應器內活性汙泥中的微生物在池內曝氣管不斷充氧的條件下，以水中的有機物質，溶解氧為營養源，通過自身的新陳代謝，使有機物質分解為簡單的碳水化合物(C02、H20)，從而使汙水中的有機物得到降解。同時反應器內設置了具有高效截留作用的膜組件，這些膜組件可將生化反應過程中的活性汙泥和大分子有機物質截留於反應器內，在反應器內實現了固液分離，因此反應器內的活性汙泥的濃度會逐漸加強，微生物活性大大提高，非常有利於有機汙染物的降解，同時實現了水力停留時間與汙泥停留時間的完全分離和分別控制。一體式膜生物反應系統中設置了自吸式離心清水泵，通過水泵的吸水，使膜內部形成負壓狀態，外部汙水通過膜內、外部的壓差和膜組件的高效截留作用，將汙水中汙染物質截留在膜組件之外，清潔的水順利通過膜孔隙進入膜內腔，並通過自吸水泵提升，最終進入清水池，從而完成固液分離和處理汙水的目的。[0030]所述第二步中清理處理幹糞、第三步清理出來的固體廢棄物以及第四步和第五步中沉澱出來的固體沉澱物可直接轉化成生產有機肥，可用於銷售和農田利用。最後淨化的清水可以再次用於清洗豬圈。
[0031 ] 通過本發明可以將豬場廢水中的水分離出來進行再次利用,清理出來的固體物質可以用來進行生成有機肥。
[0032]上文中，參照附圖描述了本發明的【具體實施方式】。但是，本領域中的普通技術人員能夠理解，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下，還可以對本發明的【具體實施方式】作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本發明權利要求書所限定的範圍內。
【權利要求】
1.一種豬場廢水處理方法，其特徵在於:其包括雨汙分離處理、乾濕分離處理、固液分離處理以及淨化處理，所述淨化處理包括生物一體化廢水處理和生物塘淨化處理。
2.如權利要求1所述的豬場廢水處理方法，其特徵在於，其中所述雨汙分離處理是將豬場的排汙系統設計為暗道排汙以防止暴雨期的雨水與糞便的混合。
3.如權利要求1所述的豬場廢水處理方法，其特徵在於，其中所述乾濕分離處理是將糞便中的幹糞和汙水進行分離，所述汙水包括糞便中的液體已經清洗水。
4.如權利要求3所述的豬場廢水處理方法，其特徵在於，其中所述固液分離處理是對汙水進行固液分離，進一步降低汙水中的有機固體廢棄物含量。
5.如權利要求4所述的豬場廢水處理方法，其特徵在於，其中所述生物一體化廢水處理包括調節池調節水量及水質的均勻化、水解酸化池水解有機物以及氧化池降解有機物三個步驟。
6.如權利要求5所述的豬場廢水處理方法，其特徵在於，其中所述調節池調節水量及水質的均勻化的步驟中，所述汙水進入調節池進行水量、水質的調節均勻化，保證後續生化處理系統水量及水質的均衡、穩定，並設置預曝氣系統，用於充氧攪拌，以防止汙水中懸浮顆粒沉澱。
7.如權利要求5所述的豬場廢水處理方法，其特徵在於，其中所述水解酸化池水解有機物的步驟中，所述水解酸化池內設置立體彈性填料，把汙水中的顆粒物質和膠體物質截留和吸附，同時利用水解菌將不溶性有機物水解為溶解性物質。
8.如權利要求5所述的豬場廢水處理方法，其特徵在於，其中所述氧化池由池體、填料、布水裝置和充氧曝氣系統等部分組成。
9.如權利要求8所述的豬場廢水處理方法，其特徵在於，其中所述氧化池降解有機物的步驟分為兩步:第一步，在較高的有機負荷下，通過填料的生化降解和吸附作用，去除汙水中的各種有機物質，降低汙水中的有機物含量；第二部，在較低的有機負荷下，通過硝化菌的作用，在氧量充足的條件下降解汙水中的氨氮，同時將汙水中的COD值降低到更低的水平。
10.如權利要求9所述的豬場廢水處理方法，其特徵在於，其中所述生物塘淨化處理的步驟中，在生物塘淨化池中設置填料，通過人為供氧，使填料上生長大量的微生物，汙水與填料表面上生長的微生物膜間隙接觸，使汙水得到淨化並流入清水箱。
【文檔編號】C02F9/14GK103896442SQ201210575665
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月27日 優先權日:2012年12月27日
【發明者】戴華強, 管永祥, 梁永紅, 吳昊, 王子臣 申請人:宜興市金琪洋生物質環境治理技術諮詢有限公司