申请日2021.09.07
公开日期2021.11.16
IPC分类C02F9/02
摘要
一种畜禽养殖污水高效固液分离方法，以离心微滤机为对象，通过系统监测，科学评价猪场粪污总固体浓度(1％、2％、3％、4％和5％)和离心微滤机筛网孔径(15μm、25μm和50μm)对污水水质指标去除的影响。结果表明，随着总固体浓度的增高和筛网孔径的减小，水质指标的去除率有增加趋势，当总固体浓度为5％、筛网孔径为15μm时，水质指标总固体、浊度、化学需氧量、总磷的去除率达到最大值。筛网孔径为15和25μm时处理量相当，约为2～7m3/h；但是，当筛网孔径为50μm时处理量最大，约为14.11～18.92m3/h。
权利要求
1.一种畜禽养殖污水高效固液分离方法，其特征在于，通过离心微滤系统进行离心分离，其中离心微滤机的筛网孔径为15μm、25μm和50μm，微滤机的转速最大为1500r/min。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体的分离步骤为：
1)将养殖污水通过输送泵输送到储水桶，储水桶中具有搅拌泵；
2)储水桶内搅拌均匀的养殖污水通过螺杆泵输送到微滤机中；
3)控制微滤机的孔径以及转速进行离心过滤；
4)浓缩污泥以及微滤液体分别从微滤机的上下端排出。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离心微滤系统包括：储水桶、螺杆泵微滤机，其中储水桶的上部具有进料口，进料口内有粗过滤筛网，在储水桶的上端具有搅拌泵，搅拌泵连接储水桶内的搅拌装置，在储水桶的下部有止水阀连接螺杆泵，螺杆泵和微滤机相连，在微滤机的上部和下部分别通过管道与固体储存池和液体储存池相连。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述微滤机由一个驱动单元和一个滤网组成，微滤机下部和上部具有进料口和浓缩污泥出口，物料通过螺杆泵从下端口进入，通过离心和螺旋挤压的作用实现固液分离，固体物质从上端端口排除，液体通过筛网从下端端口排除。
说明书
一种畜禽养殖污水高效固液分离方法
技术领域
本发明涉及畜禽养殖污水技术领域，具体为一种畜禽养殖污水高效固液分离方法。
背景技术
随着人们对于蛋奶、肉类的需求不断增加，畜禽养殖业得以快速发展，同时也产生了大量畜禽粪污。畜禽养殖粪污成分主要包含畜禽粪尿、饲料残渣、少量漏洒的畜禽饮用水等组成，具有高悬浮物、高有机物、高氨氮等特点，导致其处理难度大、处理效果稳定性差等问题。大量的养殖粪污，若不进行有效处理，不仅对环境造成污染，也造成粪便中有机肥和养分的损失。
在现有的各种畜禽粪污处理工艺中固液分离起到了关键作用，一方面可去除畜禽粪污中的悬浮性固体物质，降低后续处理负荷，便于进一步处理利用；另一方面，分离得到的固体可以堆肥制作有机肥等，实现资源化利用。目前，固液分离技术主要包括重力沉降和机械分离，重力沉降是利用颗粒物自身的重力实现固体和液体的分离，在不添加任何絮凝剂的条件下对总固体、挥发性固体、总氮、总磷的去除率分别为55％、70％、20％、40％。重力沉降技术操作简单和运行成本低，早期被大量推广，但因其工作周期长，占地面积大，并伴有恶臭气体，逐渐被高效的机械分离所替代。机械分离包含筛分、压滤和离心，其中，螺旋挤压机在处理养殖废水过程的应用最为广泛，如Riano等研究了螺旋挤压机作为硝化反应前处理可行性，可实现总固体和化学需氧量的去除率分别达到33.4％和24.7％。关正军等研究表明，螺旋挤压机在处理牛粪尿过程中呈现较好的分离效果，其中分离效率可达到746.18kg/h，固体去除率可达49.84％，分离后的固体部分含水率为61％。虽然螺旋挤压机分离后的固体的含水率可以达到60％左右，但是分离后的液体仍含有大量的悬浮性物质，不利于后续处理。离心分离机的出水的效果优于螺旋挤压机，可使废水中总固体去除率在50％～65％之间，化学需氧量去除率约为45％～55％，氮和磷元素的去除率在30％～50％之间，但是其存在投资和运行成本较高的问题。因此，开发一种高效固液分离技术有助于提升畜禽粪污处理工艺水平。
发明内容
本发明的目的在于提供一种畜禽养殖污水高效固液分离方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种畜禽养殖污水高效固液分离方法，其特征在于，通过离心微滤系统进行离心分离，其中离心微滤机的孔径为15μm、25μm和50μm，微滤机的转速1000～1500r/min。
具体的分离步骤为：
1)将养殖污水通过输送泵输送到储水桶，储水桶中具有搅拌泵；
2)储水桶内搅拌均匀的养殖污水通过螺杆泵输送到微滤机中；
3)控制微滤机的孔径以及转速进行离心过滤；
4)浓缩污泥以及微滤液体分别从微滤机的上下端排出。
优选的，所述离心微滤系统包括：储水桶、螺杆泵和微滤机，其中储水桶的上部具有进料口，进料口内有粗过滤滤网，在储水桶的上端具有搅拌泵，搅拌泵连接储水桶内的搅拌装置，在储水桶的下部有止水阀连接螺杆泵，螺杆泵和微滤机相连，在微滤机的上部和下部分别通过管道与固体储存池和液体储存池相连。
优选的，所述微滤机由一个驱动单元和一个滤网组成，微滤机下部和上部具有进料口和浓缩污泥出口，物料通过螺杆泵从下端口进入，通过离心和螺旋挤压的作用实现固液分离，固体物质从上端端口排除，液体通过筛网从下端端口排除。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该离心微滤机对总固体、浊度、化学需氧量、总氮、总磷和氨氮各项指标的去除率范围分别在17％～68％、2％～39％、13％～59％、5％～37％、16％～54％、0.3％～13％。随着总固体浓度的升高和筛网孔径的减小，对于水质指标的去除率也有升高的趋势。当总固体浓度为5％和筛网孔径为15μm时，其中总固体、浊度、化学需氧量、总磷各项指标的最大去除率分别为68％、39％、59％、54％。由于氮元素在污水中不稳定且易分解的,造成总固体浓度和微滤机孔径对总氮和氨氮的影响不显著且去除率较低,大部分氮还留在水中,为液态肥浓缩制作提供了基础。不同孔径单位时间内的处理量的大小为50μm>25μm>15μm，15μm和25μm时单位时间内的处理量相差别不大，处理量在2～7m3/h；筛网孔径为50μm时处理量在14.11～18.92m3/h。
