[發(fā)明專利]一種高效低耗的畜禽養(yǎng)殖廢水處理與回用技術

無效

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• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN103373793A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 王淑梅;潘松青;陳少華;劉超翔;葉志隆;葉欣;林向宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院城市環(huán)境研究所
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F103/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于污水生物化學處理及污水資源化利用領域，具體涉及一種高效低耗的畜禽養(yǎng)殖廢水處理與回用技術，適用于在沼氣厭氧發(fā)酵后的畜禽養(yǎng)殖廢水處理與資源化利用。

背景技術

隨著我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，畜禽糞便排放不斷增加。據(jù)2003年國家環(huán)境保護總局對全國23個省、市規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染狀況調(diào)查表明，畜禽糞便產(chǎn)生量為工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量的2.4倍，畜禽糞便化學需氧量(COD)遠遠超過我國工業(yè)廢水和生活污水化學需氧量排放量之和，許多地區(qū)畜禽養(yǎng)殖帶來的污染已經(jīng)或正在成為當?shù)丨h(huán)境主要污染源，因而也受到越來越廣泛的關注。

畜禽養(yǎng)殖廢水具有固液混雜、難降解有機物含量高、氮磷含量高、碳氮磷比例失調(diào)等特點。現(xiàn)在規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖企業(yè)普遍采用沼氣厭氧發(fā)酵的技術，然而厭氧發(fā)酵出水仍然具有高COD、高N、高P的三高特點，常規(guī)活性污泥處理工藝難以實現(xiàn)這類廢水的達標排放。另一方面畜禽養(yǎng)殖廢水中含有豐富的N、P元素，尤其是不可再生礦產(chǎn)資源P元素，因此將資源的回收利用與污水的達標排放相結合具有重大意義。更進一步，如果既能實現(xiàn)營養(yǎng)物的污染控制又能為企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟效益，那無疑將會推動畜禽養(yǎng)殖企業(yè)走向環(huán)保道路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種高效低耗的畜禽養(yǎng)殖廢水處理與回用技術。

本發(fā)明的一種高效低耗的畜禽養(yǎng)殖廢水處理與回用技術由預處理系統(tǒng)、生物脫氮系統(tǒng)、氮磷營養(yǎng)元素回收系統(tǒng)、低成本生態(tài)凈化系統(tǒng)組成。

所述的預處理系統(tǒng)包括初沉池和調(diào)節(jié)池組成，其主要功能是對沼氣池出水的懸浮顆粒物進行沉淀分離后，對水質(zhì)、水量進行調(diào)節(jié)，并保證為生物脫氮系統(tǒng)定量輸送污水。

所述生物脫氮系統(tǒng)為生物膜-活性污泥復合生物脫氮系統(tǒng)，由缺氧池、好氧池、二沉池和污泥池組成。廢水依次流經(jīng)缺氧池、好氧池和二沉池，二沉池的污泥部分回流至好氧池，剩余污泥排入污泥池。

所述缺氧池、好氧池內(nèi)均安裝有填料，好氧池內(nèi)底部安裝有曝氣盤和空氣管道。

所述缺氧池、好氧池、二沉池采用一體式布置，不需連通管道，節(jié)省占地面積和工程投資。

所述填料為辮簾式軟性生物膜填料，其功能是為微生物提供附著表面，提高系統(tǒng)內(nèi)生物量，大大提高了脫氮效率。

所述好氧池、缺氧池和二沉池進水段均設有布水系統(tǒng)，其中好氧池和缺氧池出水段設有導流墻和三角堰，二沉池出水段設有三角堰。

所述好氧池底部安裝有曝氣裝置，以向系統(tǒng)供氧，維持微生物的活性。

所述好氧區(qū)內(nèi)填料表面的生物膜由外到內(nèi)可以形成好氧-缺氧-厭氧的遞進環(huán)境，為具有脫氮除磷的各類微生物提供適宜的生存環(huán)境。

所述缺氧區(qū)內(nèi)填料表面的生物膜由外到內(nèi)可以形成缺氧-厭氧的遞進環(huán)境，同樣可以為具有脫氮除磷的微生物提供適宜的生活環(huán)境。

所述缺氧池內(nèi)安裝有攪拌裝置，以保證缺氧池內(nèi)活性污泥均勻分布。

所述鼓風系統(tǒng)包括鼓風機、空氣管道和曝氣盤組成。

所述氮磷營養(yǎng)元素回收系統(tǒng)（MAP系統(tǒng)）包括磷酸銨鎂結晶反應器、終沉池、加藥系統(tǒng)和自控系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分利用畜禽養(yǎng)殖廢水中磷和氨氮濃度高的特點，通過投加鹽鹵，控制反應條件，達到磷酸銨鎂結晶條件，通過投加燒堿調(diào)整反應器內(nèi)的pH，實現(xiàn)氮磷營養(yǎng)元素的回收利用。

所述磷酸銨鎂結晶反應器為一錐形流化床，因橫截面面積隨高度而變化，故水流在軸向上存在著速度梯度，使其具有獨特的流化特性。磷酸銨鎂結晶反應器底部截面積較小，因流速較高，可以保證大顆粒的流化，而其頂部截面積較大，所以流速低，可防止顆粒的帶出，這樣在一定的流體流量下，能使大小不同的顆粒都能在床層中流化，而且這種錐形流化床設計成有利于鳥糞石晶體的成長形式。

所述終沉池為豎流式中進周出沉淀池。

所述加藥系統(tǒng)包括加藥泵、加藥管道、配藥筒。

所述自動控制系統(tǒng)為可編程邏輯控制系統(tǒng)即PLC，主要控制燒堿的加入量，使pH穩(wěn)定在磷酸銨鎂（鳥糞石）形成的最佳條件:8.5-9.0。

所述低成本生態(tài)凈化系統(tǒng)采用多級凈化生態(tài)系統(tǒng)，包括表面流濕地、水平潛流濕地、水生植物濾床和生態(tài)塘四級。利用不同處理級別的生態(tài)單元、不同的工藝和植物組配進一步去除污水中的各類污染物質(zhì)。

所述表面流濕地內(nèi)種植的水生植物以蘆葦為主。

所述水平潛流濕地為半地埋式，底部填料為沸石、海蠣殼和磚塊，上面種植植物以雜交狼尾草為主。

所述水生植物濾床分為并聯(lián)的多個廊道，廊道上水培可食用蔬菜。

所述生態(tài)塘收集水生植物濾床出水，種植的植物以睡蓮等浮游植物為主。