申请日2018.02.01
公开(公告)日2018.07.10
IPC分类号C02F9/14; C02F103/20
摘要
本发明公开了一种猪场废水处理工艺，将猪场废水通过集水池进行一次固液分离，所得固体废物I作为有机复合肥的原料;一次固液分离所得液体废料I通过生物倍增生化反应池进行二次固液分离，所述二次固液分离中得到的固体废料II通过絮凝沉淀池进行钙盐强化絮凝沉淀，所得沉淀物用于磷肥回收利用;二次固液分离所得液体废料II经过人工湿地处理，得到达到排放标准的液体，进行排放。本发明猪场废水处理工艺具有能耗低、产生淤泥量小、后继淤泥处理成本低、设施简单、不需专业人员管理的优点。
权利要求书
1.一种猪场废水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A1，将猪场废水通过集水池进行一次固液分离，所得固体废物I作为有机复合肥的原料;
步骤A2，一次固液分离所得液体废料I通过生物倍增生化反应池进行二次固液分离，所述二次固液分离中得到的固体废料II通过絮凝沉淀池进行钙盐强化絮凝沉淀，所得沉淀物用于磷肥回收利用;所述生物倍增生化反应池中添加复合菌进行强化处理;所述复合菌采用斯氏杆菌、维氏硝化杆菌、藤黄微球菌按重量比为1：0.5～1.2：0.6～1复合而成;所述絮凝沉淀池的基质填料中采用改性海藻软质层和改性煤矸石层交替设置三次，共六层;
步骤A3，二次固液分离所得液体废料II经过人工湿地处理，得到达到排放标准的液体，进行排放，所述人工湿地处理包括以下步骤：将液体废料II依次经一级水生物塘、一级生物碎石床、二级水生物塘处理，处理过程中产生的水生物用作青绿饲料养猪，所得液体废料III经二级生物碎石床、植物渗滤床处理，得到达到排放标准的液体，进行排放;所述一级水生物塘种植伊乐藻和蒲草;所述二级水生物塘种植金鱼藻;所述一级水生物塘、一级生物碎石床、二级水生物塘的处理面积比为：1.3～1.9：1.8～2.3：1。
2.根据权利要求1所述的猪场废水处理工艺，其特征在于，步骤A1中，所述集水池的水力停留时间为0.2h～0.3h。
3.根据权利要求1所述的猪场废水处理工艺，其特征在于，步骤A2中，所述所述生物倍增生化池的工作条件为：容积负荷为2.2～3.0kgBOD5·m3·d，污泥负荷为0.25～0.4kgBOD5·kg·MLSS·d，水力停留时间为55h～65h。
4.根据权利要求1所述的猪场废水处理工艺，其特征在于，步骤A2中，所述絮凝沉淀池的水力停留时间为0.5h～0.7h。
5.根据权利要求1所述的猪场废水处理工艺，其特征在于，步骤A2中，所述改性煤矸石的制备方法为：将1000重量份的煤矸石粉碎过20目筛，浸泡于浓硫酸中24h～48h，取出后转移至马弗炉中，在250℃～300℃温度条件下热处理1h～2h得到的产物，即为所述改性煤矸石。
6.根据权利要求1所述的猪场废水处理工艺，其特征在于，步骤A2中，所述改性海藻的制备方法为：将1000重量份的海藻粉碎过80目筛，浸泡于浓度为0.05mol/L～0.1mol/L的稀硫酸溶液中，取出在投入浓度为0.01mol/L～0.03mol/L的纤维素酶中，取出后自然晾干，所得产物即为改性海藻。
7.根据权利要求1所述的猪场废水处理工艺，其特征在于，步骤A3中，所述人工湿地处理的工艺参数为：水力停留时间为0.55h～0.7h，水力负荷为0.3～0.5m3/(m2·d)。
8.根据权利要求1所述的猪场废水处理工艺，其特征在于，步骤A3中，所述一级生物碎石床的设置具体为：一级生物碎石床的底部生长蓝藻，蓝藻上层第一层碎石层厚度为30cm～40cm，采用20目～40目的碎沸石层，第一层碎石层上部第二层碎石层厚度为30cm～40cm，采用10目～15目的碎煤矸石层，第二层碎石层上部第三层碎石层厚度为35cm～50cm，采用5目～10目的硅灰石层。
9.根据权利要求1所述的猪场废水处理工艺，其特征在于，步骤A3中，所述二级生物碎石床的设置具体为：二级生物碎石床的底部生长蓝藻，蓝藻上层第一层碎石层厚度为20cm～30cm，采用40目～60目的碎沸石层，第一层碎石层上部第二层碎石层厚度为15cm～20cm，采用20目～40目的硅灰石层，第二层碎石层上部第三层碎石层厚度为30cm～40cm，采用10目～30目的废石渣层。
10.根据权利要求1所述的猪场废水处理工艺，其特征在于，步骤A3中，所述二级生物碎石床、植物渗滤床的处理面积比为：1.8～2.3：1。
说明书
一种猪场废水处理工艺
技术领域
本发明涉及废水的多级处理的技术领域，具体涉及一种猪场废水处理工艺。
背景技术
规模化养猪业的发展造成废水过于集中排放，给周边环境带来严重污染。对于猪场废水的治理，各地采取了多种不同的处理模式。规模小或周围有土地可以利用的猪场，大多采用还田或自然处理模式;规模大或土地紧缺的猪场，则主要采用工程模式处理。在工程模式处理中，一般先进行厌氧前处理，再进行好氧处理，由于厌氧消化液的BOD5/TN较低，在其好氧处理后处理中常受“酸化”的困扰，COD和NH4+-N去除效果欠佳，出水浓度较高，添加外源碱性物质或外源有机物质可以缓解上述“酸化”问题，但财力、物力和人力消耗也随之增大。
目前对于猪场废水较为有效的处理工艺有直接SBR工艺和Anarwia工艺，Anarwia工艺从运行成本和出水效果优于直接SBR工艺。两工艺处理水质中的COD和NH4+-N水均达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)，但仍不能满足现在日益提高的环保要求，仍存在能耗高、产生淤泥量大、后继淤泥处理成本高、设施复杂、需专业人员管理的问题。
中国专利CN201010146561.4公开了一种猪场废水序批式生物膜反应器处理方法，其流程是：猪场废水经收集管网收集后首先流入厌氧反应器(沼气池)，产生沼气后的污水流入序批式生物膜反应器(SBBR池);通过自动控制装置对SBBR工艺流程和各工艺段时间参数进行调控至合适状态，还可将一部分猪场废水引入SBBR池。但是该方法仍存在能耗高、产生淤泥量大、后继淤泥处理成本高、设施复杂、需专业人员管理的问题。
中国专利CN201610320991.0公开了一种养猪场废水处理方法，按以下步骤进行：(1)预处理：养猪场废水经管道收集，进入格栅池，去除粪类物料后的废水进入水质调节装置，除磷、均匀水质、初步水解酸化;(2)厌氧处理：经过所述水质调节装置处理后的废水进入沼气池进行厌氧处理，再进入水解酸化池，将不溶性有机物水解成可溶性有机物;(3)好氧处理：所述水解酸化池处理后的废水进行好氧处理;(4)深度处理：好氧处理后的废水进入深度降解设备，采用好氧颗粒污泥进行深度处理。但是该方法仍存在能耗高、产生淤泥量大、后继淤泥处理成本高、设施复杂、需专业人员管理的问题。
因此，需要一种新型养猪废水处理方法，具有能耗低、产生淤泥量小、后继淤泥处理成本低、设施简单、不需专业人员管理的优点。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种猪场废水处理工艺。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种猪场废水处理工艺，包括以下步骤：
步骤A1，将猪场废水通过集水池进行一次固液分离，所得固体废物I作为有机复合肥的原料;
步骤A2，一次固液分离所得液体废料I通过生物倍增生化反应池进行二次固液分离，所述二次固液分离中得到的固体废料II通过絮凝沉淀池进行钙盐强化絮凝沉淀，所得沉淀物用于磷肥回收利用;所述生物倍增生化反应池中添加复合菌进行强化处理;所述复合菌采用斯氏杆菌、维氏硝化杆菌、藤黄微球菌按重量比为1：0.5～1.2：0.6～1复合而成;所述絮凝沉淀池的基质填料中采用改性海藻软质层和改性煤矸石层交替设置三次，共六层;复合菌添加量一般为生物倍增生化反应池废水质量的1%～3%;
步骤A3，二次固液分离所得液体废料II经过人工湿地处理，得到达到排放标准的液体，进行排放，所述人工湿地处理包括以下步骤：将液体废料II依次经一级水生物塘、一级生物碎石床、二级水生物塘处理，处理过程中产生的水生物用作青绿饲料养猪，所得液体废料III经二级生物碎石床、植物渗滤床处理，得到达到排放标准的液体，进行排放;所述一级水生物塘种植伊乐藻和蒲草;所述二级水生物塘种植金鱼藻;所述一级水生物塘、一级生物碎石床、二级水生物塘的处理面积比为：1.3～1.9：1.8～2.3：1。
本申请猪场废水处理工艺采取生物倍增技术+钙盐混凝除磷+人工湿地技术组成。猪场废水的高有机质、高氨氮在生物倍增技术处理阶段去除绝大部分，废水中的高磷由钙盐混凝去除，人工湿地擅长处理微污染水，提高排除污水的质量。
本申请在生物倍增生化反应池中添加复合菌进行强化处理;复合菌采用斯氏杆菌、维氏硝化杆菌、藤黄微球菌复合而成，采用硝化杆菌、反硝化杆菌、微球菌;进一步，提高了消除臭味、氨氮、和COD的能力。
进一步地，步骤A1中，集水池的水力停留时间为0.2h～0.3h。
进一步地，步骤A2中，生物倍增生化池的工作条件为：容积负荷为2.2～3.0kgBOD5·m3·d，污泥负荷为0.25～0.4kgBOD5·kg·MLSS·d，水力停留时间为55h～65h。
进一步地，步骤A2中，絮凝沉淀池的水力停留时间为0.5h～0.7h。
进一步地，步骤A2中，改性煤矸石的制备方法为：将1000重量份的煤矸石粉碎过20目筛，浸泡于浓硫酸中24h～48h，取出后转移至马弗炉中，在250℃～300℃温度条件下热处理1h～2h得到的产物，即为所述改性煤矸石。
进一步地，步骤A2中，改性海藻的制备方法为：将1000重量份的海藻粉碎过80目筛，浸泡于浓度为0.05mol/L～0.1mol/L的稀硫酸溶液中，取出在投入浓度为0.01mol/L～0.03mol/L的纤维素酶中，取出后自然晾干，所得产物即为改性海藻。
进一步地，步骤A3中，人工湿地处理的工艺参数为：水力停留时间为0.55h～0.7h，水力负荷为0.3～0.5m3/(m2·d)。
进一步地，步骤A3中，一级生物碎石床的设置具体为：一级生物碎石床的底部生长蓝藻，蓝藻上层第一层碎石层厚度为30cm～40cm，采用20目～40目的碎沸石层，第一层碎石层上部第二层碎石层厚度为30cm～40cm，采用10目～15目的碎煤矸石层，第二层碎石层上部第三层碎石层厚度为35cm～50cm，采用5目～10目的硅灰石层。
进一步地，步骤A3中，二级生物碎石床的设置具体为：二级生物碎石床的底部生长蓝藻，蓝藻上层第一层碎石层厚度为20cm～30cm，采用40目～60目的碎沸石层，第一层碎石层上部第二层碎石层厚度为15cm～20cm，采用20目～40目的硅灰石层，第二层碎石层上部第三层碎石层厚度为30cm～40cm，采用10目～30目的废石渣层。
进一步地，步骤A3中，二级生物碎石床、植物渗滤床的处理面积比为：1.8～2.3：1。
本发明的优点是：
1.经本发明猪场废水处理工艺处理的水质排放标准高于《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)排放标准，可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A;
2.本发明猪场废水处理工艺可以降低猪场废水的处理成本，提高处理效果，处理过程中其能耗可降低30%～50%;产生淤泥量小，后继淤泥处理成本低;设施简单，无需专业人员管理;
3.本发明猪场废水处理工艺可实现废水资源化：磷回收，湿地生长喂养猪只青绿饲料，水达标直接排放变成再生水资源。
