本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種規(guī)?;B(yǎng)豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
近年來(lái)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國(guó)畜牧養(yǎng)殖業(yè)也逐步壯大,大批集約化、規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)相繼建成,同時(shí)也帶來(lái)了相對(duì)集中的環(huán)境污染問(wèn)題。養(yǎng)豬場(chǎng)空氣中的甲烷、硫化氫、氨等惡臭氣體污染了周邊及下風(fēng)口空氣,大量的液體代謝物、豬舍沖洗廢水以及部分散落的豬飼料等使得養(yǎng)豬場(chǎng)的廢水污染嚴(yán)重。研究顯示,規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)廢水中codcr高達(dá)4000~20000mg/l,bod高達(dá)1500~6000mg/l,氨氮濃度450~1500mg/l,tp濃度50~330mg/l,是一種高氮、高磷、高濃度有機(jī)物廢水,其中還含有大量的未溶解的豬糞等懸浮顆粒物。目前處理技術(shù)多為物理過(guò)濾+厭氧反應(yīng)池+好氧反應(yīng)池+自然處理系統(tǒng),自然處理系統(tǒng)多采用人工濕地、土地處理和穩(wěn)定塘技術(shù),該處理技術(shù)占地面積大,處理效率低、自動(dòng)化控制程度低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供占地面積小、處理效率高、自動(dòng)化控制程度高的一種規(guī)?;B(yǎng)豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水的處理系統(tǒng)及方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種規(guī)?;B(yǎng)豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng),包含依次連接的預(yù)處理系統(tǒng)、厭氧處理系統(tǒng)、好氧處理系統(tǒng)和深度處理系統(tǒng);
所述預(yù)處理系統(tǒng)包含依次連接的格柵渠、集水沉淀池、固液分離機(jī)和調(diào)勻水解池,所述集水沉淀池的入口設(shè)有閘閥;
所述厭氧處理系統(tǒng)包含ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器、脫硫曝氣池、厭氧沉淀池、熱交換器、沼氣收集與處置系統(tǒng)和污泥處置系統(tǒng),所述ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器的入水口與所述調(diào)勻水解池的出水口相連,且連接處設(shè)有閘閥;所述ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器、脫硫曝氣池、厭氧沉淀池依次連接,所述熱交換器的進(jìn)水口與所述調(diào)勻水解池的出水口相連接,連接處設(shè)有閘閥,所述熱交換器的出水口與所述ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器的入水口連接;
所述好氧處理系統(tǒng)包含依次連接的一級(jí)a/o池、二沉池和二級(jí)a/o池,所述一級(jí)a/o的進(jìn)水口與所述厭氧沉淀池的出水口連接;
所述深度處理系統(tǒng)包含依次連接的mbr反應(yīng)池、電氧化脫色裝置和清水池,所述mbr反應(yīng)池的進(jìn)水口與所述二級(jí)a/o的出水口連接。
所述厭氧處理系統(tǒng)中的沼氣收集與處置系統(tǒng)包含依次連接的第一氣水分離器、脫硫裝置、沼氣儲(chǔ)柜、第二氣水分離器、沼氣增壓機(jī)和蒸汽鍋爐,所述污泥處理系統(tǒng)包含依次連接的污泥濃縮池、反應(yīng)槽、脫水機(jī)組成,所述蒸汽鍋爐通過(guò)輸送管道向蒸汽使用點(diǎn)和所述熱交換器輸送蒸汽。
所述預(yù)處理系統(tǒng)還包含一種應(yīng)急排放系統(tǒng),所述應(yīng)急排放系統(tǒng)包含依次連接的全封閉厭氧塘、集水池,所述全封閉厭氧塘入口與所述格柵渠出口相連接,且連接處設(shè)有閘閥,所述集水池的出水口通過(guò)水泵與所述集水沉淀池的入水口連接。
所述ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器通過(guò)管道和所述第一氣水分離器相連接,全封閉厭氧塘通過(guò)管道和所述第一氣水分離器相連接。
所述ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器、厭氧沉淀池、二沉池、mbr反應(yīng)池的污泥排放口通過(guò)排泥泵和所述污泥濃縮池的入口相連接,所述厭氧沉淀池的污泥排放口和ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器的污泥回流口之間通過(guò)污泥回流水泵連接,所述二沉池的污泥排放口和一級(jí)a/o池的污泥回流口之間通過(guò)污泥回流水泵連接,所述mbr反應(yīng)池的污泥排放口和二級(jí)a/o的污泥回流口之間通過(guò)污泥回流水泵連接,所述污泥濃縮池出水口和調(diào)勻水解池的入口相連。
所述mbr反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置有mbr過(guò)濾膜組件,所述mbr過(guò)濾膜組件下部裝有曝氣裝置,所述mbr反應(yīng)池池底部設(shè)有鼓風(fēng)機(jī),所述曝氣裝置的進(jìn)氣口與所述鼓風(fēng)機(jī)的出氣口相連接。
所述的規(guī)?;B(yǎng)豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng)設(shè)置了自控系統(tǒng)plc控制所述水泵、鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行,設(shè)置了在線監(jiān)控控制所述沼氣收集與處置系統(tǒng)、水泵、鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。
所述電氧化脫色裝置內(nèi)含有可以利用電極氧化還原反應(yīng)去除廢水中有機(jī)污染物、使廢水脫色的電極板,所述電極板采用合金板、低碳板、鋁板或其結(jié)合制成,效果穩(wěn)定使用壽命長(zhǎng),該電氧化設(shè)備中安裝工業(yè)廢鐵屑及焦炭填料,廢水進(jìn)入電氧化設(shè)備后與所述填料內(nèi)的低價(jià)鐵發(fā)生微電解反應(yīng),使填料低價(jià)鐵釋放出fe2+,同時(shí)在設(shè)備的高壓溶氧的催化作用下,fe2+轉(zhuǎn)化成fe3+,新生的fe2+和fe3+都是良好的絮凝劑,具有較高的吸附絮凝活性功能,絮凝后的氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的絮凝體大部分在高壓溶解氧的作用下上浮于液面之上經(jīng)撇渣機(jī)自動(dòng)撇除,有部分進(jìn)入自然沉淀區(qū)靜沉、然后自動(dòng)排泥至設(shè)備的污泥池。
一種規(guī)?;B(yǎng)豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水處理方法,包括以下步驟:
(1)養(yǎng)豬場(chǎng)廢水首先進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)處理,廢水通過(guò)格柵渠去除大塊的漂浮物后,開啟所述格柵渠出口與集水沉淀池入口的閥閘,自流進(jìn)入所述集水沉淀池通過(guò)重力沉降去除部分固體懸浮物后由提升水泵注入固液分離機(jī)進(jìn)行固液分離,得到的固態(tài)渣送入糞渣堆場(chǎng)堆肥后運(yùn)往有機(jī)肥廠,廢液排入調(diào)勻水解池,調(diào)節(jié)水量、均勻水質(zhì)并進(jìn)行初步的水解酸化;
(2)經(jīng)預(yù)處理后的廢水進(jìn)入?yún)捬跆幚硐到y(tǒng),開啟所述調(diào)勻水解池和所述ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器連接后的閘閥,利用提升水泵將所述調(diào)勻水解池的不低于20℃的廢水注入ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器中,經(jīng)高效厭氧消化后去除大部分的有機(jī)污染物,同時(shí)產(chǎn)生沼氣和沼液,沼液流入脫硫曝氣池氧化脫硫后進(jìn)入?yún)捬醭恋沓剡M(jìn)行泥水分離,沼氣進(jìn)入沼氣收集和處置系統(tǒng)進(jìn)行收集、凈化后供給蒸汽鍋爐供后續(xù)使用,所述厭氧沉淀池的部分污泥通過(guò)污泥回流水泵泵入?yún)捬醴磻?yīng)器回用,并定期通過(guò)排泥泵將所述ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器和厭氧沉淀池中老化的污泥排至污泥濃縮池;
(3)經(jīng)過(guò)厭氧處理后的廢水進(jìn)入好氧處理系統(tǒng)處理,依次通過(guò)一級(jí)a/o、二沉池、二級(jí)a/o的生物作用,去除廢水中大部分不易降解的有機(jī)物和氨氮后進(jìn)入好氧塘,并向二級(jí)a/o的好氧塘中定量投加除磷劑,去除廢水中含磷物質(zhì),所述二沉池的部分污泥回流入所述一級(jí)a/o池回用,定期通過(guò)排泥泵將所述二沉池中老化的污泥排至污泥濃縮池;
(4)經(jīng)過(guò)所述好氧處理系統(tǒng)脫氮除磷后的廢水進(jìn)入深度處理系統(tǒng),首先通過(guò)提升水泵將廢水注入mbr反應(yīng)池中,利用鼓風(fēng)機(jī)向曝氣裝置曝氣,一方面為生物膜提供了充足的氧氣,另一方面促使生物膜不斷抖動(dòng),將過(guò)厚的污泥層抖落,通過(guò)膜的阻流和微生物降解作用進(jìn)一步清除有機(jī)污染物,利用提升水泵將所述mbr反應(yīng)池處理后的廢水注入電氧化脫色裝置中,通過(guò)電極板的氧化還原作用最終去除未降解的有機(jī)污染物、懸浮物及色度排至清水池達(dá)標(biāo)排放或者回用沖欄,其中mbr反應(yīng)池的污泥利用提升水泵回流至二級(jí)a/o池回用,定期通過(guò)排泥泵將mbr反應(yīng)池的老化污泥排至污泥濃縮池;
(5)通過(guò)提升水泵將步驟(2)~(4)排放到污泥濃縮池的污泥泵入反應(yīng)槽中,向反應(yīng)槽投加陽(yáng)離子pam,經(jīng)絮凝分離后利用脫水機(jī)脫水,得到干泥,干泥外運(yùn)資源化利用,所述污泥濃縮池的上清液回流至所述調(diào)勻水解池進(jìn)行后續(xù)處理。
(6)所述步驟(2)中調(diào)勻水解池排出的廢水溫度低于20℃時(shí),開啟所述調(diào)勻水解池和熱交換器連接處的閘閥,排入所述熱交換器,利用沼氣收集與處置系統(tǒng)中蒸汽鍋爐產(chǎn)生的蒸汽對(duì)所述熱交換器中的廢水加熱保溫,達(dá)到20℃以后再排入ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器中進(jìn)行厭氧消化。
所述預(yù)處理系統(tǒng)還包括一種應(yīng)急處理方法,開啟所述格柵渠出口與全封閉厭氧塘入口連接處的閥閘,廢水應(yīng)急排放進(jìn)入全封閉厭氧塘后經(jīng)厭氧發(fā)酵后流入集水池,然后再在提升水泵的作用下進(jìn)入集水沉淀池進(jìn)行后續(xù)處理,此處厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣送入第一氣水分離器處理。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明處理后出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(gb18596-2001)中的污染物排放限值,可用于繁殖沖欄、水產(chǎn)養(yǎng)殖或者排入地表三類水體;
(2)本發(fā)明無(wú)二次污染,糞渣、沼氣、污泥均收集回用,產(chǎn)生的沼氣通過(guò)蒸汽鍋爐向熱交換器供熱使厭氧消化反應(yīng)不受低溫環(huán)境限制,經(jīng)濟(jì)及生態(tài)環(huán)保效益突出;
(3)本發(fā)明的廢水處理系統(tǒng)占地面積小、自動(dòng)化程度高、處理效率高,適應(yīng)性廣。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明中深度處理系統(tǒng)的mbr反應(yīng)池結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為處理方法流程圖。
附圖標(biāo)記:11.mbr過(guò)濾膜組件,12.曝氣裝置,13.鼓風(fēng)機(jī)
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例:如圖2所示,一種規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水處理系統(tǒng),包含依次連接的預(yù)處理系統(tǒng)、厭氧處理系統(tǒng)、好氧處理系統(tǒng)和深度處理系統(tǒng);
如圖2所示,所述預(yù)處理系統(tǒng)包含依次連接的格柵渠、集水沉淀池、固液分離機(jī)和調(diào)勻水解池,所述集水沉淀池的入口設(shè)有閘閥;
如圖2所示,所述厭氧處理系統(tǒng)包含ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器、脫硫曝氣池、厭氧沉淀池、熱交換器、沼氣收集與處置系統(tǒng)和污泥處置系統(tǒng),所述ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器的入水口與所述調(diào)勻水解池的出水口相連,且連接處設(shè)有閘閥;所述ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器、脫硫曝氣池、厭氧沉淀池依次連接,所述熱交換器的進(jìn)水口與所述調(diào)勻水解池的出水口相連接,連接處設(shè)有閘閥,所述熱交換器的出水口與所述ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器的入水口連接;
如圖2所示,所述好氧處理系統(tǒng)包含依次連接的一級(jí)a/o池、二沉池和二級(jí)a/o池,所述一級(jí)a/o的進(jìn)水口與所述厭氧沉淀池的出水口連接;
如圖2所示,所述深度處理系統(tǒng)包含依次連接的mbr反應(yīng)池、電氧化脫色裝置和清水池,所述mbr反應(yīng)池的進(jìn)水口與所述二級(jí)a/o的出水口連接。
如圖2所示,所述厭氧處理系統(tǒng)中的沼氣收集與處置系統(tǒng)包含依次連接的第一氣水分離器、脫硫裝置、沼氣儲(chǔ)柜、第二氣水分離器、沼氣增壓機(jī)和蒸汽鍋爐,所述污泥處理系統(tǒng)包含依次連接的污泥濃縮池、反應(yīng)槽、脫水機(jī)組成,所述蒸汽鍋爐通過(guò)輸送管道向蒸汽使用點(diǎn)和所述熱交換器輸送蒸汽。
如圖2所示,所述預(yù)處理系統(tǒng)還包含一種應(yīng)急排放系統(tǒng),所述應(yīng)急排放系統(tǒng)包含依次連接的全封閉厭氧塘、集水池,所述全封閉厭氧塘入口與所述格柵渠出口相連接,且連接處設(shè)有閘閥,所述集水池的出水口通過(guò)水泵與所述集水沉淀池的入水口連接。
如圖2所示,所述ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器通過(guò)管道和所述第一氣水分離器相連接,全封閉厭氧塘通過(guò)管道和所述第一氣水分離器相連接。
如圖2所示,所述ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器、厭氧沉淀池、二沉池、mbr反應(yīng)池的污泥排放口通過(guò)排泥泵和所述污泥濃縮池的入口相連接,所述厭氧沉淀池的污泥排放口和ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器的污泥回流口之間通過(guò)污泥回流水泵連接,所述二沉池的污泥排放口和一級(jí)a/o池的污泥回流口之間通過(guò)污泥回流水泵連接,所述mbr反應(yīng)池的污泥排放口和二級(jí)a/o的污泥回流口之間通過(guò)污泥回流水泵連接,所述污泥濃縮池出水口和調(diào)勻水解池的入口相連。
如圖1和圖2所示,所述mbr反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置有mbr過(guò)濾膜組件11,所述mbr過(guò)濾膜組件下部裝有曝氣裝置12,所述mbr反應(yīng)池池底部設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)13,所述曝氣裝置12的進(jìn)氣口與所述鼓風(fēng)機(jī)13的出氣口相連接。
本實(shí)施例中設(shè)置了自控系統(tǒng)plc控制所述水泵、鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行,設(shè)置了在線監(jiān)控控制所述沼氣收集與處置系統(tǒng)、水泵、鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。
本實(shí)施例中,厭氧反應(yīng)器選取的是acs高效反應(yīng)器。
本實(shí)施例中,mbr反應(yīng)池中mbr膜組件選取是0.04μm的微孔濾膜。
一種規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水處理方法,包括以下步驟:
(1)養(yǎng)豬場(chǎng)廢水首先進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)處理,廢水通過(guò)格柵渠去除大塊的漂浮物后,開啟所述格柵渠出口與集水沉淀池入口的閥閘,自流進(jìn)入所述集水沉淀池通過(guò)重力沉降去除部分固體懸浮物后由提升水泵注入固液分離機(jī)進(jìn)行固液分離,得到的固態(tài)渣送入糞渣堆場(chǎng)堆肥后運(yùn)往有機(jī)肥廠,廢液排入調(diào)勻水解池,調(diào)節(jié)水量、均勻水質(zhì)并進(jìn)行初步的水解酸化;
(2)經(jīng)預(yù)處理后的廢水進(jìn)入?yún)捬跆幚硐到y(tǒng),開啟所述調(diào)勻水解池和所述ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器連接后的閘閥,利用提升水泵將所述調(diào)勻水解池的不低于20℃的廢水注入ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器中,經(jīng)高效厭氧消化后去除大部分的有機(jī)污染物,同時(shí)產(chǎn)生沼氣和沼液,沼液流入脫硫曝氣池氧化脫硫后進(jìn)入?yún)捬醭恋沓剡M(jìn)行泥水分離,沼氣進(jìn)入沼氣收集和處置系統(tǒng)進(jìn)行收集、凈化后供給蒸汽鍋爐供后續(xù)使用,所述厭氧沉淀池的部分污泥通過(guò)污泥回流水泵泵入?yún)捬醴磻?yīng)器回用,并定期通過(guò)排泥泵將所述ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器和厭氧沉淀池中老化的污泥排至污泥濃縮池;
(3)經(jīng)過(guò)厭氧處理后的廢水進(jìn)入好氧處理系統(tǒng)處理,依次通過(guò)一級(jí)a/o、二沉池、二級(jí)a/o的生物作用,去除廢水中大部分不易降解的有機(jī)物和氨氮后進(jìn)入好氧塘,并向二級(jí)a/o的好氧塘中定量投加除磷劑,去除廢水中含磷物質(zhì),所述二沉池的部分污泥回流入所述一級(jí)a/o池回用,定期通過(guò)排泥泵將所述二沉池中老化的污泥排至污泥濃縮池;
(4)經(jīng)過(guò)所述好氧處理系統(tǒng)脫氮除磷后的廢水進(jìn)入深度處理系統(tǒng),首先通過(guò)提升水泵將廢水注入mbr反應(yīng)池中,利用鼓風(fēng)機(jī)向曝氣裝置曝氣,一方面為生物膜提供了充足的氧氣,另一方面促使生物膜不斷抖動(dòng),將過(guò)厚的污泥層抖落,通過(guò)膜的阻流和微生物降解作用進(jìn)一步清除有機(jī)污染物,利用提升水泵將所述mbr反應(yīng)池處理后的廢水注入電氧化脫色裝置中,通過(guò)電極板的氧化還原作用最終去除未降解的有機(jī)污染物、懸浮物及色度排至清水池達(dá)標(biāo)排放或者回用沖欄,其中mbr反應(yīng)池的污泥利用提升水泵回流至二級(jí)a/o池回用,定期通過(guò)排泥泵將mbr反應(yīng)池的老化污泥排至污泥濃縮池;
(5)通過(guò)提升水泵將步驟(2)~(4)排放到污泥濃縮池的污泥泵入反應(yīng)槽中,向反應(yīng)槽投加陽(yáng)離子pam,經(jīng)絮凝分離后利用脫水機(jī)脫水,得到干泥,干泥外運(yùn)資源化利用,所述污泥濃縮池的上清液回流至所述調(diào)勻水解池進(jìn)行后續(xù)處理。
(6)所述步驟(2)中調(diào)勻水解池排出的廢水溫度低于20℃時(shí),開啟所述調(diào)勻水解池和熱交換器連接處的閘閥,排入所述熱交換器,利用沼氣收集與處置系統(tǒng)中蒸汽鍋爐產(chǎn)生的蒸汽對(duì)所述熱交換器中的廢水加熱保溫,達(dá)到20℃以后再排入ic高效厭氧反應(yīng)器或acs高效厭氧反應(yīng)器中進(jìn)行厭氧消化。
所述預(yù)處理系統(tǒng)還包括一種應(yīng)急處理方法,開啟所述格柵渠出口與全封閉厭氧塘入口連接處的閥閘,廢水應(yīng)急排放進(jìn)入全封閉厭氧塘后經(jīng)厭氧發(fā)酵后流入集水池,然后再在提升水泵的作用下進(jìn)入集水沉淀池進(jìn)行后續(xù)處理,此處厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣送入第一氣水分離器處理。
本實(shí)施例中未采用應(yīng)急處理方法進(jìn)行預(yù)處理。
本實(shí)施例中,進(jìn)入acs高效厭氧反應(yīng)器的廢水溫度控制在20℃~35℃。本實(shí)施例中:各階段污水處理效果如下,最終排放符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體個(gè)案,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。