[發明專利]一種集約化養豬場污水處理方法

在審

• 申請號: 202211529078.3
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN116081858A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 梁依;蒙福談;潘勵合
• 申請（專利權）人: 廣西賽博環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C02F9/00
• 分類號: C02F9/00;C02F11/121;C02F1/00;C02F3/30;C02F3/28;C02F3/12;C02F101/16;C02F103/20
• 代理公司: 廣西中知華譽知識產權代理有限公司 45140
• 代理人: 梁家玉

1.一種集約化養豬場污水處理方法，其特征在于：包括物理表預處理、生物深度生化處理、化學強力后處理3個組合工藝，具體包括如下步驟：

S1物理表預處理工藝：

S1.1將養豬場尿糞液、豬舍沖洗水、養豬場生活污水統一收集后過格柵，去除污水中的青飼料、秸稈、大顆粒糞便，得到格柵出水；

S1.2將格柵出水經提升泵輸送至固液分離機，經過濾后得到微濾出水與固體濾渣；

S1.3將S1.2的固體濾渣送入疊螺式污泥脫水機中，得到污泥出水與固體污泥；

S1.4將S1.2微濾出水與S1.3污泥出水合并，得到物理淺表預處理水；

S2生物深度生化處理工藝：

S2.1厭氧折流反應器處理工藝：

S2.1.1將S1.4的物理淺表預處理水通過恒流蠕動泵泵入厭氧折流反應器中，所述的厭氧折流反應器的活性污泥床上放置含有來自養豬場厭氧池經過馴化的厭氧污泥菌群的污泥，污泥接種量為厭氧折流反應器容積的5％-25％，污泥濃度2.5-8.0g/L；

S2.1.2在S2.1.1所述的厭氧折流反應器設置有3個分隔板，3個分隔板間隔布置并將厭氧折流反應器分割成4個上部相互連通的隔室，前3個隔室設置厭氧風機，將厭氧折流反應器產生的甲烷與二氧化碳氣體抽至底部與蠕動泵進水混合，隨上升流污水一起流動，讓氣體作為活性污泥顆粒攪動的氣體，使活性污泥顆粒在污水中處于懸浮狀態，并控制厭氧折流反應器內溶解氧為0.15-2.5mg/L；依水流方向，4個隔室的體積比為4∶3∶2∶1；每個隔室中設置有一個導流板，所述導流板將隔室分割成兩個底部相互連通的上流分室和下流分室，所述上流分室與下流分室的體積比為2∶1，在最后一個隔室放置纖維濾網，纖維濾料高度為隔室高度的1/3，濾料放置在靠近厭氧處理水出口處，以便截留活性污泥；上流分室流速控制在0.05-2.0m/h；在厭氧折流反應器水力停留時間控制在4-8h，不設回流；從最后一個隔室出來的水為厭氧處理水；

S2.1.3在S2.1.2所述的每個隔室下端設有取泥孔，污水中化學需氧量在活性污泥厭氧菌群作用下形成沼氣排出，厭氧菌群在降解化學需氧量過程中發生，菌群與部分降解有機物結合，發生同化作用使活性污泥質量增加，原存在于污水中的懸浮物質被纖維濾料截留也使污泥增加，當污泥濃度超過設定的濃度值，即8.0g/L時，打開取泥孔閥門，利用污泥泵進行階段性排泥，將多余污泥抽出，送至疊螺式污泥脫水機，得到污泥出水與固體污泥；

S2.1.4在S2.1.2所述的最后一個隔室產生的沼氣經排氣管送入沼氣柜，為污水處理場提供燃氣能源，提高能源的回收利用率；

S2.2二段缺氧/好氧生物反應池處理工藝：

S2.2.1將厭氧折流反應器處理水以溢流方式進入二段缺氧/好氧生物反應池；所述的二段缺氧/好氧生物反應池由依次由一段好氧池、一段缺氧池、二段好氧池、二段缺氧池組成；厭氧處理水先在好氧池進行好氧硝化，后在缺氧池進行反硝化，重復進行好氧硝化與缺氧反硝化，各池不設回流，二段缺氧/好氧生物反應池通過虹吸流動，使好氧菌群、缺氧菌群、好氧菌群、缺氧菌群呈推流式階梯型分布；

S2.2.2各段好氧池出水均采用溢流方式導入各段缺氧池中；一段與二段好氧池中均放置經過馴化的硝化菌群活性污泥；一段與二段缺氧池中均放置經過馴化的反硝化菌群活性污泥；缺氧池中控制化學需氧量在0.4-0.8mg/L；缺氧池內安裝有潛水攪拌機，好氧池內安裝有曝氣盤，曝氣盤通過曝氣盤管道與鼓風機連接，加速好氧生化接觸反應過程；好氧過程中的溶解氧控制在2-4g/L；各池中缺氧反硝化菌、好氧亞硝化菌與好氧硝化菌群的活性污泥濃度2-5.5g/L；

S2.2.3好氧池、缺氧池中的接種污泥分別取自養豬場污水處理站的好氧池與缺氧池，并馴化成功；好氧菌種為硫化細菌、聚磷菌、水解酸化菌、酵母菌的組合，組合中各菌種為任意比例；缺氧菌種為異養反硝化菌；

S2.2.4污水在一段好氧池的水力停留時間為3-4h，一段缺氧池的水力停留時間為3-4h，在二段好氧池的水力停留時間為3-4h，在二段缺氧池的水力停留時間為3-4h；在二段缺氧/好氧生物反應池的水力停留時間控制為10-15h；厭氧處理水在好氧池中通過底部微孔曝氣進行好氧硝化作用，將污水中的氨氮硝化為硝酸鹽和亞硝酸鹽的混合液，同時降解、消耗水中的化學需氧量；缺氧池中通過反硝化作用將硝酸鹽和亞硝酸轉化為氮氣，從而去除污水中的NH₄⁺-N；一段與二段缺氧/好氧生物反應池中，設置溶解氧在線監測儀，用于監控污水中溶解氧濃度；

S2.2.4在S2.2.2中所述的二段缺氧池中，放置懸浮式纖維濾網，以隔留池中的微生物菌群；在纖維濾網上方的側壁上設置有溢流口，通過溢流口流出的上清液為生物深度生化處理水；

S2.2.5當各段缺氧/好氧生物反應池中污泥濃度大于4.5-7.5g/L時，每個池下端的排泥管設置污泥孔，利用污泥泵抽出一部分污泥，抽出的污泥送至疊螺式污泥脫水機，得到污泥出水與固體污泥；

S3化學強力后處理工藝：

S3.1將S2.2.4的生物深度生化處理水以虹吸流動方式通入結晶絮凝吸附反應罐中，結晶絮凝吸附反應罐呈倒錐形圓筒狀，其下端的錐形設置有結晶絮凝沉淀排放口，S2.2.4生物深度生化處理水通過溢流進水管流入結晶絮凝吸附反應罐中；結晶絮凝吸附反應罐上端的圓筒側面設置有溢流出水口；結晶絮凝吸附反應罐上端的圓筒頂端設置有二個加藥管、中間安置攪拌器；其中一個加藥管用于投加鎂鹽，另一個加藥管用于投加兩性離子接枝共聚淀粉絮凝劑；罐內安裝有在線濁度計與液位計；

S3.2待生物深度生化處理水水量達到罐容積的2/3時，啟動攪拌器并保持轉速為50-100r/min，開啟鎂鹽藥液投加電磁閥，通過加藥蠕動泵向水體中緩慢滴入鎂鹽溶液，所述的鎂鹽選自氯化鎂、硫酸鎂中的一種或二者的混合物，混合時為任意比例，使用前將鎂鹽配成質量百分濃度為25％-30％溶液，投加量為1L待處理污水中滴加0.5-1mL鎂鹽溶液；使污水中殘留的銨離子、磷酸根離子與鎂鹽形成鳥糞石結晶，控制藥液在5min內滴加完成；

S3.3待鎂鹽藥液滴加完成10min后，通過第二加藥管，利用蠕動泵向待處理水中輸送兩性離子接枝共聚淀粉絮凝劑懸濁液；

所述的兩性離子接枝共聚淀粉絮凝劑以玉米淀粉為原料，以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨為陽離子單體，采用過硫酸銨-熱雙引發體系，通過半干法工藝進行四元共聚，制備兩性離子接枝共聚淀粉絮凝劑；該共聚物在淀粉長鏈上含有豐富的羥基、酰胺基、磺酸基、銨基兩性基團；兩性離子接枝共聚淀粉絮凝劑懸濁液緩慢滴加到待處理水中，投加總量控制在1.0-10.0mg/L，在兩性離子接枝共聚淀粉絮凝劑投加過程中以30-50r/min轉速攪拌待處理水；當待處理水的濁度小于等于10NTU時停止打入兩性離子接枝共聚淀粉絮凝劑，靜置20min后，打開溢流口開關，讓上清液通過溢流口流出，所得出水為化學強力處理水；

S3.4將步驟S3.3的化學強力處理水以溢流方式送至消毒池中，消毒池中待消毒水通過明渠靠重力流經消毒裝置；明渠中的水位控制采用自動排水拍門，即重力平衡預感應式下出水，消毒方式為明渠淹沒式紫外燈組消毒；經過消毒工藝處理的水為最終出水；

S3.4待上清液排出后，打開結晶絮凝吸附反應罐倒錐形圓筒下端的沉淀物排放口閥門，利用污泥泵將沉淀物抽出并通過管道送至疊螺式污泥脫水機，得到污泥出水與固體沉渣；

S3.5固體濾泥沉渣處理工藝：

S3.5.1將S1.3、S2.1.3、S2.2.5、S3.4所得的固體污泥及沉渣送入一體式好氧密封發酵罐中進行好氧發酵；所述的一體式好氧密封發酵罐罐體，由聚丙烯材料做成的圓形罐體，罐體內部用聚氨酯做保溫層；所述的好氧發酵采用EM菌粉，活菌數量≥200x10⁸CFU/g；發酵過程通入空氣，并控制溫度為60-85℃，發酵5-7d，得到含鳥糞石的好氧發酵無機-有機復合肥料；

S3.5.2將步驟S3.5.1發酵產生的有刺激性臭味氣體通過引流風機把臭氣引導至臭氣處理裝置中，所述的臭氣處理裝置是裝有活性炭顆粒的過濾網室，經過活性炭顆粒吸附除臭的氣體排空，消除糞便污泥沉渣所產生的臭氣對環境大氣的污染。