申请日2018.01.23
公开(公告)日2018.10.23
IPC分类号C02F9/14; C02F101/16; C02F101/30; C02F103/20
摘要
本实用新型公开了一种移动式一体化养殖场粪污废水处理装置，属于环境工程技术领域。它包括微生物处理系统、除渣系统及吸附系统，各系统之间由管道和阀门连接。本实用新型整个装置可安置于一个集装箱内，配合车辆达到移动式处理的效果。养殖场粪污废水经过本装置处理后，出水水质可达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596‑2001)，可用于养殖场冲洗水或农田灌溉水源。本实用新型针对小规模养殖场粪污废水处理而提出，结构简单而紧凑，操作简单，可灵活适用于多个小规模养殖场，有效降低粪污处理成本。
权利要求书
1.一种移动式一体化养殖场粪污废水处理装置，其特征在于，由微生物处理系统、除渣系统、吸附系统构成，所述微生物处理系统包括微生物反应器(1)，所述微生物反应器(1)设置污水进水口(13)、菌液进口(14)、出水口一(15)和排泥口(16)，所述出水口一(15)与所述吸附系统通过管道连接;所述排泥口(16)和所述除渣系统通过管道连接，所述除渣系统设有出水口二(27)，所述出水口二(27)与所述吸附系统通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种移动式一体化养殖场粪污废水处理装置，其特征在于，所述微生物处理系统还包括微生物菌液罐(2)，所述微生物菌液罐(2)设有菌液出口(20)，所述菌液出口(20)与菌液进口(14)通过管道连接。
3.根据权利要求2所述的一种移动式一体化养殖场粪污废水处理装置，其特征在于，所述吸附系统为吸附塔(26)，吸附塔(26)中填充有磁性活性炭(28)。
4.根据权利要求3所述的一种移动式一体化养殖场粪污废水处理装置，其特征在于，所述微生物反应器(1)设有曝气器一(11)。
5.根据权利要求4所述的一种移动式一体化养殖场粪污废水处理装置，其特征在于，所述微生物反应器(1)还设有搅拌器(12)。
6.根据权利要求5所述的一种移动式一体化养殖场粪污废水处理装置，其特征在于，所述微生物菌液罐(2)设有曝气器二(18)。
7.根据权利要求6所述的一种移动式一体化养殖场粪污废水处理装置，其特征在于，所述曝气器一(11)和曝气器二(18)与空压机(3)连接。
8.根据权利要求7所述的一种移动式一体化养殖场粪污废水处理装置，其特征在于，所述磁性活性炭(28)的粒径为0.1～1mm。
9.根据权利要求8所述的一种移动式一体化养殖场粪污废水处理装置，其特征在于，所述吸附塔(26)中设有布水器(25)。
10.根据权利要求1～9中任意一项所述的一种移动式一体化养殖场粪污废水处理装置，其特征在于，所述除渣系统设有泵站(22)和粪污专用除渣机(23)。
说明书
移动式一体化养殖场粪污废水处理装置
技术领域
本实用新型属于环境工程技术领域，更具体地说，涉及一种移动式一体化养殖场粪污废水处理装置
背景技术
随着经济的发展与人们生活水平的提高，对畜牧产品的需求不断加大，规模化养殖逐渐增加，但养殖业作为我国传统农业，小规模、散户养殖仍占到相当大的比例以对湖南省养猪业的调查，小规模猪场(年出栏500头以下)占到90%以上。
小规模养殖场的清粪方式多数采用人工清粪方式(干清粪)，粪便清扫后积存或外运还田，废水(尿液、饮水滴漏、及清扫后少量冲洗水等)则进入化粪池，并经初步沉淀后外排。以猪场为例，1头猪(育肥猪)日产生废水约8kg(年出栏500头猪，存栏约250头)的猪场，日产生废水不足2t。然而，这些废水是混有粪渣和残余饲料渣的尿液及饮水时少量滴漏水的混合液，污染物浓度非常高，若不进行有效的处理，直接排入环境中，使得水体变黑发臭，长时间渗入地下，严重污染周边环境及地下水，威胁附近居民的身体健康。
目前，投入固定式的环保设施来处理粪污废水，前期土建、设施等费用至少上百万，且加上后续的环保运行费用，对于小规模养殖场主来说无疑是一项沉重的经济负担。由于小规模养殖场日排放粪污废水量少，投入固定式的环保设施后存在利用率低，单位水量运行成本高的问题。
中国专利申请号201510859704.9，公布号CN 105417778A公开了一种快速处理规模化奶牛场粪污废水的方法，采用生物聚沉氧化工艺，主要由生物絮凝池、沉淀池、集渣池、生物聚沉反应池、固液分离设备、微生物培养池、集水池及生物氧化处理池构成，其特征在于利用特异微生物(克雷伯氏异养菌F1，保存编号：CGMCC No.3032)产生生物絮凝剂，通过吸附桥联作用、电荷中和作用和卷扫作用与奶牛场粪污废水中的SS、COD、氨氮、总磷发生聚合而沉淀，进一步利用固液分离设备进行分离，分离出的粪污沉渣用于生产有机肥，分离出的废水经过进一步生物氧化处理后实现达标排放。该方法对粪污废水的处理做出了一定贡献，但仍然存在两个问题：(1)生物聚沉氧化工艺中采用生物絮凝池、沉淀池、集渣池、生物聚沉反应池处理，设备较多且占地面积较大;(2)经固液分离后的废水还需经过进一步生物氧化处理，即通过集水池和生物氧化处理设施后才能实现达标排放，工艺较为复杂且投资费用高，适用于规模化养殖粪污废水处理，依此方法难以实现将各设备集成形成移动式一体化的粪污废水处理装置。
鉴于小规模养殖场粪污废水浓度高、排放量小、单位水量处理成本高的特点，亟待发明一种移动式一体化的粪污废水处理装置，使黑臭的粪污废水快速变为清澈无臭的排水。采取定期上门为业主服务的模式，一套处理装置辐射区域内所有养殖场粪污废水的处理，提高处理装置利用率，降低投入与运行成本，既解决经济问题，又解决环保问题。
发明内容
1、要解决的问题
针对现有技术粪污废水处理工艺复杂、处理设备多，难以集成形成移动式一体化装置的问题，本实用新型提供一种移动式一体化养殖场粪污废水处理装置，可针对小规模养殖场粪污废水浓度高、排放量小、单位水量处理成本高的特点，快速实现黑臭粪污废水变为复合排放标准的清澈无臭排水。
2、技术方案
为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
一种移动式一体化养殖场粪污废水处理装置，由微生物处理系统、除渣系统、吸附系统构成，所述微生物处理系统包括微生物反应器1，所述微生物反应器1设置污水进水口13、菌液进口14、出水口一15和排泥口16，所述出水口一15与所述吸附系统通过管道连接;所述排泥口16和所述除渣系统通过管道连接，所述除渣系统设有出水口二27，所述出水口二 27与所述吸附系统通过管道连接。其中，粪污聚合污泥经除渣系统进料过滤、挤压、洗涤、粪渣泥饼排放的完整工作过程，将粪渣污泥深度处理成含水量在60%以下的粪渣泥饼，粪渣泥饼中含有丰富的营养物质，有机质、N、P等含量明显高于普通污泥泥饼，可回收进行资源化利用;挤压过程中产生的滤液进入吸附系统进行进一步降污染物处理，进一步降低压滤水中的各项污染物负荷，以满足排放要求。
优选地，所述微生物处理系统还包括微生物菌液罐2，所述微生物菌液罐2设有菌液出口20，所述菌液出口20与菌液进口14通过管道连接。
优选地，所述吸附系统为吸附塔26，吸附塔26中填充有磁性活性炭28，磁性活性炭28 可吸附去除滤液中的尿黄素、COD、氨氮等污染物。
优选地，所述微生物反应器1设有曝气器一11，为微生物菌液提供好氧环境，曝气量为 3～8m3/(h·m2)。
优选地，所述微生物反应器1还设有搅拌器12。在搅拌器12作用下两者充分混合，在曝气条件下微生物菌液吸纳粪污废水中N、P、K等营养成分并不断分泌大量生物絮凝剂，通过吸附桥联作用、电荷中和卷扫作用与粪污废水中的SS、COD、氨氮和磷等发生聚合而沉淀，经微生物絮凝作用，粪污废水中的颗粒态污染物发生聚合沉淀并在重力作用下不断堆积在微生物反应器1底部。上清液通过侧上方出水口一15用第一提升泵17打入深度处理系统内，开启泵站22将粪污聚合污泥从微生物反应器底部排泥口16打入生物聚沉粪污专用除渣机23 内。
优选地，所述微生物菌液罐2设有曝气器二18，为微生物菌液提供好氧环境，曝气量为 3～8m3/(h·m2)。
优选地，所述曝气器一11和曝气器二18与空压机3连接。
优选地，所述磁性活性炭28采用化学共沉淀法合成，在活性炭表面负载Fe3O4，粒径为 0.1～1mm，所述活性炭为市售产品。
优选地，所述吸附塔26中设有布水器25。经微生物处理系统排出的上清液和除渣滤液分别进入吸附系统的布水器25，形成均质水滴，与吸附塔26内部填充的磁性活性炭接触，通过物理吸附作用去除均质水滴中的尿黄素、COD、氨氮等污染物，经吸附塔26底部排出最终出水。
优选地，所述除渣系统设有泵站22和粪污专用除渣机23。
本实用新型还采用移动式一体化养殖场粪污废水处理装置处理粪污废水的方法，包括以下步骤：
1)微生物处理：将粪污废水和微生物菌液输送到微生物反应器1中使其充分混合并发生絮凝作用;粪污废水和微生物菌液充分混合，在曝气条件下微生物菌液吸纳粪污废水中N、P、K等营养成分并不断分泌大量生物絮凝剂，通过吸附桥联作用、电荷中和卷扫作用与粪污废水中的SS、COD、氨氮和磷等发生聚合而沉淀，粪污废水中的颗粒态污染物发生聚合沉淀并在重力作用下不断堆积在微生物反应器底部;
2)除渣处理：将步骤1)中堆积在微生物反应器1底部的沉淀物输送到除渣系统中过滤、挤压、洗涤，得到粪渣泥饼和滤液;粪渣泥饼的含水量在60%以下，粪渣泥饼中含有丰富的营养物质，有机质、N、P等含量明显高于普通污泥泥饼，可回收进行资源化利用;
3)吸附处理：将步骤1)中产生的上清液和将步骤2)中产生的滤液输送至吸附塔内进行吸附处理后排出。
优选地，步骤1)中所述的输送粪污废水和微生物菌液的流量比为(5～20)：1。
优选地，步骤1)所述的絮凝作用时间为1～4h。
优选地，步骤2)中除渣系统中采用生物聚沉粪污专用除渣机23(专利号：ZL201620075026.7)完成除渣处理。
优选地，步骤3)中填充磁性活性炭，将步骤1)中产生的上清液和将步骤2)中产生的滤液在布水器处被分散成均匀液滴后，与磁性活性炭充分接触，通过物理吸附作用去除均质水滴中的尿黄素、COD、氨氮等污染物，经吸附塔底部排出最终出水。
3、有益效果
相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型针对小规模养殖场粪污废水处理而提出，将传统生物聚沉氧化工艺中的生物絮凝池、沉淀池、集渣池、生物聚沉反应池集成成为微生物处理系统，该系统仅含有微生物菌液罐和微生物反应器两个设备，在同一微生物反应器中可同时进行搅拌、曝气、絮凝、陈定等工序，避免了多道工序的复杂性，缩小了设备体积;采用除渣机进一步形成可用作堆肥原料的粪渣泥饼，其滤液以及微生物处理中的上清液再经吸附系统脱色除臭即可得到符合排放标准的出水;该装置具有结构简单、紧凑，可用车载等方式实现移动处理废水，具有操作简单等优点，可灵活适用于多个小规模养殖场，有效降低粪污处理成本。
(2)本实用新型装置增加了吸附系统作为深度处理系统，在吸附塔中填充磁性活性炭，通过物理吸附作用去除均质水滴中的尿黄素、COD、氨氮等污染物，使出水尿黄素、COD、氨氮含量降低，水质清澈无臭，快速高效地将黑臭的粪污废水一步变为清澈无臭排水，出水水质满足《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)，可用于养殖场冲洗水或农田灌溉水源，实现水资源回用目标。
(3)本实用新型中，整个装置可安置于一个集装箱内，配合车辆达到移动式处理的效果。一套处理装置辐射区域内所有小规模养殖场粪污废水的处理，提高处理装置利用率，降低投入与运行成本，既解决经济问题，又解决环保问题。
(4)通过除渣系统将粪污中的养分资源固定在粪渣泥饼中，经简单堆肥处理即可获得高品位的有机肥，真正实现变废为宝，达到资源化处理的目标。
(5)本实用新型在各设备之间的输送管道中设置提升泵，有效提高废水的输送効率。
