申请日2018.08.03
公开(公告)日2018.11.06
IPC分类号C02F9/14; C02F3/28; C02F103/20
摘要
本发明涉及一种按季节调整猪场废水处理流程的控制方法，具体步骤如下：根据不同季节气温的高低影响前阶段厌氧处理效率的效果，有目的的调整运行模式，在夏秋季节采用厌氧强化处理+生态处理模式，冬春季节采用厌氧强化+好氧生化+生态处理模式;可减少好氧系统运行时间6个月以上，增加经济效益。此外，采用改进型USR反应器，具有防止堵塞、浮渣板结等效果，具有良好的操作性能。
权利要求书
1.一种按季节调整猪场废水处理流程的控制方法，其特征在于，
(1)采取干清粪工的猪场原水通过固液分离池进行固液分离;
(2)固液分离池分离出来的固体部分通过干湿分离器进行分离，所述干湿分离器分离出的清液和所述固液分离池分离出的液体进入匀浆池，匀浆后的液体进入升流式固体厌氧反应器(Upflow Anaerobic Solid Reactor，USR);
(3)升流式固体厌氧反应器处理后的液体以及匀浆池溢流的液体均进入沼气池;升流式固体厌氧反应器处理后的固体污泥进入污泥干化床，污泥干化床干化后的污泥以及干湿分离器分离出的污泥均外售;
(4)沼气池出水进入调节池，调节池出水按季节分为两条线路，
冬春季节，按照线路I：
调节池出水进入生化处理单元，后再进入生态处理单元;
夏秋季节，按照线路II：
调节池出水直接进入生态处理单元。
2.根据权利要求1所述的一种按季节调整猪场废水处理流程的控制方法，其特征在于，所述生化处理单元依次包括生物接触氧化池(Biological Contact Oxidation，BCO)、序批式生物膜反应器(Sequencing Biofilm Batch Reactor，SBBR)和曝气生物滤池(Biological Aerated Filter，BAF)。
3.根据权利要求1所述的一种按季节调整猪场废水处理流程的控制方法，其特征在于，所述生态处理单元依次包括一级人工湿地、二级人工湿地和生态水塘。
4.根据权利要求3所述的一种按季节调整猪场废水处理流程的控制方法，其特征在于，二级人工湿地出水用于山上经济林灌溉，灌溉后流径山脚表面流湿地，后进入生态水塘。
5.根据权利要求3所述的一种按季节调整猪场废水处理流程的控制方法，其特征在于，所述一级人工湿地为表面流，种植的湿地植物为酸模;所述二级人工湿地为潜流，种植的植物为黄花菖蒲和狐尾藻;所述生态水塘内种植狐尾藻。
6.根据权利要求4所述的结合生化单元和生态单元对猪场废水处理的控制方法，其特征在于，所述山上经济林种植五角枫，所述山脚表面流湿地种植巨菌草，冬季轮植酸模。
7.根据权利要求1所述的一种按季节调整猪场废水处理流程的控制方法，其特征在于，所述的升流式固体厌氧反应器(USR)结构如下：
包括反应罐(1)，反应罐底部为倒锥形，且设置有排泥管(4)，下部设置布水管(6)，连接进水管(2)，进水管连接脉冲冲洗管(3)，布水管上设置有倒V型挡板(8)，反应罐上部设置挡渣板(12)，挡渣板外侧设置出水堰(11)，连接出水管;顶部设置聚气室(10)，连接沼气排出管(13)，沼气回流管(5)一端连接沼气排出管(13)，一端连接反应器中部的布气管(7)，布气管(7)上方设置倒V型挡板(8);靠近挡渣板上部设置浮渣排放管(9)。
说明书
一种按季节调整猪场废水处理流程的控制方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体是一种按季节调整猪场废水处理流程的控制方法。
背景技术
养猪场废水为高浓度有机废水，特点是COD、氨氮、TP、固体颗粒含量高，臭味大。如果直接排入水体或会造成水体富营养化，破坏水体生态平衡严重影响环境。现阶段处理养猪场废水的主要方法有三类：还田，生态化处理，生化法处理。
还田模式是一种传统的农业处理方法，在土壤微生物的作用下将养殖废水中的有机物质的氮磷营养盐分解转化为供植物生长利用的有机小分子和营养盐。生态化处理是一种利用滩涂、荒地及低洼地带作为稳定塘和人工湿地等的自然处理系统。生化处理法是一种利用化学品或微生物直接分解有机物，降低废水中有机物含量的方法。
其中还田为最理想的废水处理方式，使废水中的氮磷等有机物得到了资源再利用，增加了土地的肥力。但是养猪场废水产量大，一头猪一天大约产生15kg废水，养猪场周围的农田一般达不到对应的承载消纳能力。同样生态处理模式难以达到那么大的处理量。而传统的厌氧/好氧模式的生物反应器虽然可以达到较好的废水处理效果，但是一整套处理系统的建造和运行成本高，养猪企业难以承担这种高成本;单独的厌氧生物反应器的出水恶臭问题严重，也不适合直接还田，更难以达到排放标准。
升流式固体厌氧反应器是一种结构简单、适用于高悬浮固体有机物原料的反应器，现有技术中常将其用于养殖废水的处理，然而，通常的升流式固体厌氧反应器因进水悬浮固体含量高，容易造成进水管道的堵塞，且反应器中容易产生大量的浮渣，浮渣长期不排出则容易结块，堵塞固体床内所产生的气体的排出;当反应器内气压过大时，容易造成气泡喷发，对反应器整体结构造成不良影响，进而影响反应器稳定的运行效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种按季节调整猪场废水处理流程的控制方法，本发明提供如下技术方案：
(1)采取干清粪工的猪场原水通过固液分离池进行固液分离;
(2)固液分离池分离出来的固体部分通过干湿分离器进行分离，所述干湿分离器分离出的清液和所述固液分离池分离出的液体进入匀浆池，匀浆后的液体进入升流式固体厌氧反应器;
(3)升流式固体厌氧反应器处理后的液体以及匀浆池溢流的液体均进入沼气池;升流式固体厌氧反应器处理后的固体污泥进入污泥干化床，污泥干化床干化后的污泥以及干湿分离器分离出的污泥均外售;
(4)沼气池出水进入调节池，调节池出水按季节分为两条线路，
冬春季节，按照线路I：
调节池出水进入生化处理单元，后在进入生态处理单元;
夏秋季节，按照线路II:
调节池出水直接进入生态处理单元。
作为本发明进一步的方案：生化处理单元依次包括生物接触氧化池、序批式生物膜反应器和曝气生物滤池。
作为本发明进一步的方案：生态处理单元依次包括一级人工湿地、二级人工湿地和生态水塘。
作为本发明进一步的方案：二级人工湿地出水用于山上经济林灌溉，灌溉后流径山脚表面流湿地，后进入生态水塘。
作为本发明进一步的方案：一级人工湿地为表面流，种植的湿地植物为酸模;二级人工湿地为潜流，种植的植物为黄花菖蒲和狐尾藻;生态水塘内种植狐尾藻。
作为本发明进一步的方案：山上经济林种植五角枫，所述山脚表面流湿地种植巨菌草，冬季轮植酸模。
猪场废水排水量存在季节性变更差异，夏秋季节(5月-10月)气温高，需要更多的水对猪舍进行冲洗和降温，使得排水量大，但原水水质COD、氮磷等指标相对较小;而秋冬季节(11月-4月)，排水量相对较少，COD、氮磷等指标相对较高。此外，因为季节温度差异，会影响USR以及沼气池的厌氧处理效果，冬春季气温偏低，USR的厌氧效果相比夏秋季节会更差一些。
两种气候条件下原水水质差异和厌氧处理(USR+沼气池)差异如下表：
根据上述差异，设置两条工艺线路，在不同季节进行处理，有目的的调整运行模式，可减少好氧系统运行时间6个月以上，每年节省运行费用10万元以上;此外，在生态处理部分，每年可收获经济林木获益20万元以上;每年可收获巨菌草、酸模及狐尾藻数吨，既可作为厌氧原料返回系统增加沼气产量，又可作为饲料养猪、养牛和养鱼，增加经济效益。
系统有良好的脱氮除磷和强化脱氮除磷功能，生化部分的“BCO-SBBR-BAF”的进出水及曝气时间均有PLC自动控制运行，正常运行后，该生化部分整体对COD、NH3-N和TP 的去除率分别在82.9%、92.8%和91.7%以上;生态单元的组合型人工湿地起到强化脱氮除磷作用，生态水塘最终出水可以达到《农田灌溉水质(水作)标准》(GB5084-2005)。
本发明所采用厌氧反应器为：升流式固体厌氧反应器，在通常的USR反应器基础上做如下改进，具体结构如下：
包括反应罐1，反应罐底部为倒锥形，且设置有排泥管4，下部设置布水管6，连接进水管2，进水管连接脉冲冲洗管3，布水管上设置有倒V型挡板8，反应罐上部设置挡渣板12，挡渣板外侧设置出水堰11，连接出水管;顶部设置聚气室10，连接沼气排出管13，沼气回流管5一端连接沼气排出管13，一端连接反应器中部的布气管7，布气管上方设置倒V型挡板8;靠近挡渣板上部设置浮渣排放管9。
本发明所采用的USR反应器，具有如下优点：(1)通过设置沼气回流管，在反应器中部布气，起到对反应器内固体床的搅拌，避免固体床浮渣的结块板结而产生的沼气鼓泡现象对反应器冲击，且沼气搅拌方式不会对固体床的固体含量产生影响;(2)在反应罐底部设置排渣管，及时排出底部的渣块;(3)布水管道上设置倒V型挡板，且布水孔斜向下设置，防止固体床沉淀来的残渣堵塞布水孔;(4)布水管进口处连接脉冲式冲洗管，定期对布水管进行冲洗，避免堵塞;(4)在固体床浮渣位置即出水管高度位置，设置浮渣排出口，及时排出浮渣，防止浮渣板结。整体改良的USR反应器，不发生布水管道的堵塞，固体床反应均匀，浮渣不发生板结，对于处理固体含量较高COD高的猪场原水具有良好的运行效果和处理效果。
