申请日2018.01.10
公开(公告)日2018.06.01
IPC分类号C02F9/14; C02F103/20; C02F101/10
摘要
本发明公开了一种畜禽养殖废水综合治理利用工艺，具体工艺为：固液分离—生物吸附凝聚—UASB—两级A/O—高效MBR—化学除磷—紫外光催化臭氧氧化。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本技术通过上述工艺的组合，确保废水经处理后能够达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596‑2001)中集约型猪场污染物排放限值及《农田灌溉水质标准》(GB 5084‑2005)要求;在确保达标的基础上通过生物吸附凝聚作用回收养殖废水中的有机物及氮磷等营养物质进行堆肥生产，解决现有工艺单一污染治理无法进行资源回收的问题;通过紫外光催化提高臭氧氧化效率，解决现有臭氧氧化工艺不能稳定达标且能耗高的问题;通过对沼气的回收利用发电，大幅降低整体工艺的外部能源输入。
权利要求书
1.一种畜禽养殖废水的综合治理利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将畜禽养殖废水利用隔栅渠去除漂浮物后通过集水调节池缓冲调节水量，通入固液分离机中，分离出粪渣和次级废水;
S2、将步骤S1中分离得到的粪渣用于堆肥处理，将所述次级废水通入生物吸附凝聚池中，在所述生物吸附凝聚池内投加微生物絮凝剂，进行吸附絮凝后，通过隔膜泵输送至压滤机进行脱水，分离出污泥和滤液;
S3、将所述污泥用于堆肥处理，将所述滤液通入水解酸化池内，进行水解酸化，得到酸化废水;
S4、将所述酸化废水通入UASB反应器内，进行厌氧处理后，产生沼气和三级废水;
S5、将所述沼气通过气水分离、脱硫后用于燃气发电，将所述三级废水通入厌氧沉淀池内，进行泥水分离，得到次级污泥和四级废水;
S6、将部分所述次级污泥回流入UASB反应器，剩余次级污泥排入微生物活化池，将所述四级废水通入一级A/O池内，进行初步氧化处理后，通入二沉池内，进行泥水分离，得到活性污泥和五级废水;
S7、将部分所述活性污泥回流至一级A/O池内，剩余活性污泥排入微生物活化池内，将所述五级废水通入二级A/O池内，进行进一步氧化处理后，通入MBR膜池内，利用浸没式超滤膜进行泥水分离，得到三级污泥和六级废水;
S8、将所述三级污泥转入微生物活化池内，将所述六级废水通入除磷反应池内，进行除磷后，通入终沉池内，进行泥水分离，得到含磷污泥和七级废水;
S9、将所述含磷污泥用于堆肥，将所述七级废水通入催化氧化池内，经过紫外光和臭氧的催化氧化后，排出回用水塘，用于种植用地的灌溉。
2.如权利要求1所述的畜禽养殖废水的综合治理利用方法，其特征在于，所述微生物絮凝剂由微生物活化池生产，生产控制条件如下：生物活化池内的pH控制在7.0～7.5之间;溶解氧控制在3.0～5.0mg/L;投加以复合生物酶1～2ppm;活化反应时间控制在3～6小时。
3.如权利要求1所述的畜禽养殖废水的综合治理利用方法，其特征在于，所述复合生物酶包括水解酶、脂肪酶和蛋白酶。
4.如权利要求1所述的畜禽养殖废水的综合治理利用方法，其特征在于，所述部分次级污泥的重量百分数为次级污泥总量的50～75%。
5.如权利要求1所述的畜禽养殖废水的综合治理利用方法，其特征在于，所述部分活性污泥的重量百分数为活性污泥总量的25～50%。
说明书
一种畜禽养殖废水的综合治理利用方法
技术领域
本发明涉及一种畜禽养殖废水的综合治理利用方法，属于污水的资源化利用技术领域。
背景技术
我国畜禽养殖规模巨大，仅以生猪为例，每年生猪出栏数量接近12亿头，年产生粪液污染物30亿吨。畜禽规模化养殖呈现污染负荷高、排放达标水平较低的态势，畜禽养殖引起的环境污染已大大超过了环境最大容量和承载能力，已成为我国生态环境恶化的主要原因之一。2016年12月21日中央财经领导小组第十四次会议中提出“加快推进畜禽养殖废弃物处理和资源化，关系6亿多农村居民生产生活环境，关系农村能源革命，关系能不能不断改善土壤地力、治理好农业面源污染，是一件利国利民利长远的大好事。要坚持政府支持、企业主体、市场化运作的方针，以沼气和生物天然气为主要处理方向，以就地就近用于农村能源和农用有机肥为主要使用方向，力争在“十三五”时期，基本解决大规模畜禽养殖场粪污处理和资源化问题。
传统的畜禽养殖业废弃物治理以畜-沼-果(草、林、菜、茶等)的生态型模式及以达标排放为主导的环保型模式为主，两种模式各自存在不足之处。
生态型模式优点是种养结合、化害为利，处理成本低，简便。缺点在于：①需要充足的农地配套，许多养殖场无此条件;②作物用肥季节性与粪污排放连续性矛盾，需要大量的贮存空间;③沼液需要澄清，否则管网易堵塞，直接沟施或大量漫灌易造成土壤板结;④卫生程度低，仍有较大环境污染风险。
达标排放为主导的环保型存在的问题：①多数处理效果不好，废水处理设施无法正常运行，大量废液未得到有效的处理直接排放，严重污染生态环境;②少数正常的项目也存在处理成本较高，运行稳定性差，完全达到排放标准较为困难;③以水处理为主要导向，忽视粪便的处理处置，易造成粪便直排水体。
发明内容
本发明的目的在于开发一种畜禽养殖废水治理工艺，以资源充分回收利用的技术取代传统的降解转化为主的处理技术，并通过废水处理工艺的优化调整，确保处理后养殖废水的水质能够达到国家规定的各项排放标准及农田灌溉要求，并降低能耗节约运行成本。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种畜禽养殖废水综合治理利用方法，其包括如下步骤：
S1、将畜禽养殖废水利用隔栅渠去除漂浮物后通过集水调节池缓冲调节水量，通入固液分离机中，分离出粪渣和次级废水;
S2、将步骤S1中分离得到的粪渣用于堆肥处理，将所述次级废水通入生物吸附凝聚池中，在所述生物吸附凝聚池内投加微生物絮凝剂，进行吸附絮凝后，通过隔膜泵输送至压滤机进行脱水，分离出污泥和滤液;
S3、将所述污泥用于堆肥处理，将所述滤液通入水解酸化池内，进行水解酸化，得到酸化废水;
S4、将所述酸化废水通入UASB反应器内，进行厌氧处理后，产生沼气和三级废水;
S5、将所述沼气通过气水分离、脱硫后用于燃气发电，将所述三级废水通入厌氧沉淀池内，进行泥水分离，得到次级污泥和四级废水;
S6、将部分所述次级污泥回流入UASB反应器，剩余次级污泥排入微生物活化池，将所述四级废水通入一级A/O池内，进行初步氧化处理后，通入二沉池内，进行泥水分离，得到活性污泥和五级废水;
S7、将部分所述活性污泥回流至一级A/O池内，剩余活性污泥排入微生物活化池内，将所述五级废水通入二级A/O池内，进行进一步氧化处理后，通入MBR膜池内，利用浸没式超滤膜进行泥水分离，得到三级污泥和六级废水;
S8、将所述三级污泥转入微生物活化池内，将所述六级废水通入除磷反应池内，进行除磷后，通入终沉池内，进行泥水分离，得到含磷污泥和七级废水;
S9、将所述含磷污泥用于堆肥，将所述七级废水通入催化氧化池内，经过紫外光和臭氧的催化氧化后，排出回用水塘，用于种植用地的灌溉。
作为优选方案，所述微生物絮凝剂由微生物活化池生产，生产控制条件如下：生物活化池内的pH控制在7.0～7.5之间;溶解氧控制在3.0～5.0mg/L;投加以复合生物酶(以水解酶、脂肪酶、蛋白酶为主复合)1～2ppm;活化反应时间控制在3～6小时。
排入生物活化池的污泥经培养后，可作为成品生物絮凝剂使用。成品生物絮凝剂中的主要有效成分包含了细菌、放线菌、真菌、蛋白质、氨基酸、脂类、多糖等。
作为优选方案，所述部分次级污泥的重量百分数为次级污泥总量的50～75%。
作为优选方案，所述部分活性污泥的重量百分数为活性污泥总量的25～50%。
本发明的基本原理在于：养殖废水通过隔栅渠隔除较大漂浮物后重力入集水调节池。集水调节池主要起到缓冲调节水量的作用，集水调节池出水通过潜污泵提升至固液分离机。通过固液分离机将养殖废水进行固液分离，分离出的粪渣进入功能堆肥车间进行堆肥，分离后的废水重力流入生物吸附凝聚池。生物吸附凝聚池内添加微生物活化池活化生产的生物絮凝剂，通过搅拌反应将水中的悬浮物及胶体及溶解在水中的有机物、氮、磷等进行吸附凝聚，生物吸附凝聚池出水通过隔膜泵输送至压滤机脱水。压滤机脱水后的污泥进入堆肥车间与固液分离后的粪渣进行协同堆肥，压滤机的滤液重力流入水解酸化池。在水解酸化池内水中的大分子有机物被分解为小分子有机酸，水解酸化池出水进入UASB反应器。UASB反应器中废水中大量的有机物被厌氧微生物转化分解产生沼气，UASB出水进入厌氧沉淀池。沼气通过气水分离、脱硫、储存后增加进入燃气发电机进行发电。厌氧沉淀池中对UASB出水进行泥水分离，并补充回流部分污泥进入UASB反应器，剩余污泥排入微生物活化池，厌氧沉淀池出水重力流入一级A/O池。在一级A/O池内水中有机物进一步氧化分解，水中的氨氮转化为硝酸盐态氮，并通过配套二沉池的回流将部分硝酸盐态氮反硝化为氮气，一级A/O池出水自流进入二沉池。二沉池中对废水进行泥水分离，部分活性污泥回流至一级A/O池A段进水端，部分污泥排入微生物活化池，二沉池出水进入二级A/O池。二级A/O池中主要进行废水的反硝化脱氮，并进一步降低水中的有机物浓度，二级A/O池出水自流进入MBR膜池。MBR膜池中装有浸没式超滤膜，对废水进行泥水分离，采用泵抽形式通过超滤膜将MBR膜池中的水抽至除磷反应池，MBR膜池的剩余污泥排入微生物活化池。在除磷反应池中通过添加PAC、PAM等除磷药剂使废水中的磷形成沉淀，除磷反应池出水流入终沉池。终沉池内废水再次进行泥水分离，排出的喊磷污泥进入功能性堆肥车间堆肥，排出的废水自流进入催化氧化池。在催化氧化池中通过紫外光催化提升臭氧的氧化能力，对废水中难降解的有机物进行进一步降解，并大幅度降低废水的色度，臭氧氧化池出水自流进入回用水塘。回用水塘内的废水回用灌溉周边种植用地。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、每年可减排COD544.76吨，氨氮43.68吨，总磷19.15吨;
2、利用本发明的方法投加适量混凝剂可实现深度除磷(TP≦5mg/L);
3、出水可回用冲栏或灌溉农田，有明显的节水效果，每年可节水2.74万吨。
