一種養(yǎng)殖廢水低c/n比厭氧沼液高效脫氮除碳處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于環(huán)保廢水處理領域，特別涉及一種養(yǎng)殖廢水低C/N比厭氧沼液高 效脫氮除碳處理裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著社會經濟的發(fā)展和人們物質生活水平的不斷提高，畜禽養(yǎng)殖業(yè)已經成為我國 農業(yè)發(fā)展的支柱行業(yè)之一。但與此同時，其所帶來的環(huán)境問題也日益突出。2010年發(fā)布的 《第一次全國污染源普查公報》中顯示，農業(yè)源⑶D和氨氮排放量分別為1324.09萬噸和 91.81萬噸，其中，畜禽養(yǎng)殖業(yè)的C0D和氨氮排放量分別為1268.26萬噸和71.73萬噸，占農業(yè) 源C0D和氨氮排放量的95.8%和78.1%，占全國C0D和氨氮排放量的41.9%和41.5%。由此 可見，畜禽養(yǎng)殖污染已經成為農業(yè)污染源之首。
[0003] 畜禽養(yǎng)殖廢水的厭氧沼液是一種高有機物、高氨氮、低C/N比（C/N比<4)的廢水， 該廢水的脫氮除碳難度大。傳統(tǒng)脫氮理論主要是建立在硝化和反硝化過程上的，而反硝化 過程常被認為是異養(yǎng)型細菌消耗碳源所完成的，所以如果進水的C/N較低就會因為碳源不 足而限制整個生物脫氮過程，解決這種脫氮難的困境通常有兩種方式:第一是通過投加外 加碳源使得反硝化過程順利進行;第二是利用新的脫氮原理在少碳源或者無碳源條件下完 成脫氮過程，如厭氧氨氧化過程或短程反硝化過程。而在實際工程應用中，第一種方法更為 常見，外加碳源的種類不僅包括甲醇、乙醇等實驗室用純碳源，也有利用工農業(yè)生產過程中 富含有機質的廢棄副產品如啤酒廠廢水或畜禽養(yǎng)殖廢水等。
[0004] 隨著《畜禽養(yǎng)殖業(yè)水污染物排放標準》(2014年征求意見稿第二稿）出臺，廢水排放 標準將提升到CODcr 150mg/L，氨氮40mg/L，總氮70mg/L以及總磷5mg/L，而規(guī)?；B(yǎng)豬場現(xiàn) 有廢水處理工藝難以使廢水達標排放，急需開發(fā)先進的經濟、高效、節(jié)能的畜禽養(yǎng)殖廢水處 理工藝設施。
[0005] 目前，好氧曝氣工藝處理廢水一般要求D0維持在2mg//L以上才能使污染物得到有 效的去除。然而，這必然會帶來巨大的能耗損失，占整個工藝總能耗的40%-50%。微氧曝氣 控制D0在0.5mg/L以下，這能夠使氧的傳遞速率提高，污泥產率降低，同時不影響C0D的降解 效率和硝化性能。與好氧曝氣相比，微氧曝氣不僅創(chuàng)造了同步硝化反硝化所需的缺氧環(huán)境， 還節(jié)省了高強度曝氣所需的能源。
[0006] 因此，從國家和行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展需求出發(fā)，畜禽養(yǎng)殖業(yè)必須實現(xiàn)轉型升級，同時 國家"十三五"規(guī)劃綱要中的環(huán)保規(guī)劃也對其節(jié)能減排及環(huán)保治理提出了更高的要求。因 此，為保證畜禽養(yǎng)殖業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展，必須進一步提高畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放的控制 要求，迫切需要對現(xiàn)有廢水處理工藝和裝置進行提標改造，開發(fā)經濟高效節(jié)能的新型廢水 處理工藝，強化脫氮除磷，實現(xiàn)區(qū)域養(yǎng)殖場養(yǎng)殖排放污染物最小化。

【發(fā)明內容】

[0007] 本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，并提供一種養(yǎng)殖廢水低C/N比 (C/N比<4)的厭氧沼液高效脫氮除磷達標處理裝置，降低運行成本，實現(xiàn)規(guī)?；i場養(yǎng)殖 廢水達標排放。
[0008] 本實用新型采用的具體技術方案是：
[0009] -種養(yǎng)殖廢水低C/N比厭氧沼液高效脫氮除碳處理裝置，其包括:原水集水罐、配 水罐、前置反硝化池、^微氧曝氣池、2利^氧曝氣池、3利^氧曝氣池、郵微氧曝氣池、沉淀池， 經過固液分離的原水分三路，一路通過原水集水罐與3#微氧曝氣池相連，另一路與UASB反 應器相連，最后一路與UASB反應器出水口匯合后與配水罐進水口相連，配水罐依次與前置 反硝化池、W微氧曝氣池、2#微氧曝氣池、3#微氧曝氣池、4#微氧曝氣池、沉淀池相連;3#微 氧曝氣池底部設有混合液回流管，混合液回流管另一端通過水栗連接1#微氧曝氣池;沉淀 池底部設有污泥回流管，污泥回流管另一端連接前置反硝化池。
[0010] 作為優(yōu)選，所述的配水罐、前置反硝化池中均設有攪拌裝置。
[0011] 作為優(yōu)選，所述的前置反硝化池中部設有填料和pH探頭;所述的1#微氧曝氣池、2# 微氧曝氣池、3利^氧曝氣池、郵微氧曝氣池均設有曝氣裝置溶氧探頭和pH探頭。
[0012] 作為進一步優(yōu)選，所述的曝氣裝置的進氣口前端分為兩路，一路與主曝氣系統(tǒng)風 機連接，另一路與輔助曝氣系統(tǒng)增氧栗連接；同時，輔助曝氣系統(tǒng)增氧栗與溶氧探頭均與控 制裝置相連。前置反硝化池、1#微氧曝氣池、2#微氧曝氣池、3#微氧曝氣池、4#微氧曝氣池及 沉淀池共同組成分步進水微氧曝氣同步脫氮除碳系統(tǒng)(SFA0 4)。
[0013] 作為優(yōu)選，所述的填料9采用彈性填料。
[0014] 作為優(yōu)選，所述的曝氣裝置14為微孔曝氣盤。
[0015]本實用新型具有以下優(yōu)點：
[0016] (1)本實用新型的工藝出水水質好、耐沖擊負荷和占地面積少。本實用新型僅用 UASB+SFA04系統(tǒng)+混凝系統(tǒng)就能實現(xiàn)豬場養(yǎng)殖廢水低C/N比厭氧沼液的深度凈化，相對于氧 化塘和人工濕地等處理工藝，極大地減少了占地面積和總水力停留時間，提高了抗沖擊負 荷能力。規(guī)模化豬場養(yǎng)殖廢水經過多層次的組合處理工藝，可使出水水質穩(wěn)定達到《畜禽養(yǎng) 殖業(yè)污染物排放標準》(2014年征求意見稿第二稿)排放要求，實現(xiàn)提標改造。
[0017] (2)SFA04系統(tǒng)能夠解決厭氧沼液碳源不足脫氮困難的技術難題。通過分布進水措 施能夠使缺乏碳源進行反硝化脫氮的微氧曝氣池及時補充易降解碳源，使微氧曝氣池中通 過短程硝化產生的亞硝酸鹽及時與原水中的易降解碳源進行反硝化作用，亞硝酸鹽無法形 成累積，最終達到使氮素從水中去除的目的。同時，采取混合液回流和污泥回流措施能夠及 時補充前置反硝化池和1#微氧曝氣池缺乏的亞硝酸鹽/硝酸鹽，與池中的易降解碳源進行 反硝化脫氮。最終SFA0 4系統(tǒng)實現(xiàn)了短程硝化反硝化和同步硝化反硝化過程，做到高效同步 脫氮除碳，整個系統(tǒng)無需外加純碳源就能達到碳源、堿度自平衡。
[0018] (3) SFA04系統(tǒng)針對低C/N比的厭氧沼液具有脫氮除碳效率高，抗沖擊負荷能力強， 運行費用低的特點。① SFA04系統(tǒng)的C0DCr、總氮和總磷的去除率分別可以達到95%，92%和 70 %。②SFA04系統(tǒng)采取溶解氧控制儀和輔助曝氣系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)內的溶氧濃度，實現(xiàn)同 步短程硝化反硝化，且可以實現(xiàn)自動化控制。③相對于純氧曝氣，SFA0 4系統(tǒng)減少25 %的曝 氣量，可以有效降低能耗。
[0019] (3)本實用新型采用物化除磷，可快速有效去除養(yǎng)殖廢水的氮磷含量，得到的混凝 結晶沉淀可用作肥料。高效鐵鹽系混凝劑中硫酸鐵的含量為8%-12wt%、鈣離子含量為 0.05-0. lwt %、鎂離子含量為0.01-0.02wt % ;鋁離子含量為0.01-0.02wt %，混凝藥劑除磷 效果好，總磷去除率大于95%，且成本較低，僅為0.5元/噸廢水。
【附圖說明】
[0020]圖1為一種養(yǎng)殖廢水低C/N比厭氧沼液高效脫氮除碳處理裝置的結構示意圖；
[0021 ]圖2為一種養(yǎng)殖廢水低C/N比厭氧沼液高效脫氮除碳處理工藝流程圖。
[0022] 圖3為本實用新型中高效鐵鹽系混凝劑除磷效果的對比圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合附圖和具體實例對本實用新型做進一步詳述：
[0024]如圖1所示，一種養(yǎng)殖廢水低C/N比厭氧沼液高效脫氮除碳處理裝置，包括:原水集 水罐1、配水罐2、前置反硝化池3、1#微氧曝氣池4、2#微氧曝氣池5、3#微氧曝氣池6、4#微氧 曝氣池7、沉淀池8,經過固液分離的原水分三路，一路通過原水集水罐1與3#微氧曝氣池6相 連，另一路與UASB反應器相連，最后一路與UASB反應器出水口匯合后與配水罐2進水口相 連，配水罐2依次與前置反硝化池3、1#微氧曝氣池4、2#微氧曝氣池5、3利^氧曝氣池6、4#微 氧曝氣池7、沉淀池8相連。所述的配水罐2、前置反硝化池3中均設有攪拌裝置10。3#微氧曝 氣池6底部設有混合液回流管，混合液回流管另一端通過水栗15連接1#微氧曝氣池4;沉淀 池8底部設有污泥回流管，污泥回流管另一端通過水栗15連接前置反硝化池3。
[0025]前置反硝化池3中部設有填料9和pH探頭13，填料9采用彈性填料。
[0026] 所述的1#微氧曝氣池4、2#微氧曝氣池5、3#微氧曝氣池6、4#微氧曝氣池7底部均設 有曝氣裝置14,曝氣裝置14為微孔曝氣盤；中部均設有溶氧探頭12和pH探頭13。曝氣裝置14 的進氣口前端分為兩路，一路與主曝氣系統(tǒng)風機11連接，另一路與輔助曝氣系統(tǒng)增氧栗15 連接;同時，輔助曝氣系統(tǒng)增氧栗15與溶氧探頭12均與控制裝置17相連。前置反硝化池3、1# 微氧曝氣池4、2#微氧曝氣池5、3#微氧曝氣池6、姑微氧曝氣池7及沉淀池8共同組成分步進 水微氧曝氣同步脫氮除碳系統(tǒng)(SFA0 4)。
[0027]基于上述裝置，一種使用所述裝置的養(yǎng)殖廢水低C/N比厭氧沼液高效脫氮除碳處 理工藝，包括以下步驟：
[0028] 1)畜禽廢水原水經過固液分離后，部分栗入UASB反應器，經過厭氧發(fā)酵產生沼氣 和沼液；
[0029] 2)經步驟1)處理后的沼液與經固液分離后的原水以（2.5-4.0):1進行配水，配水 后栗入配水罐2,并依次流經前置反硝化池3、1#微氧曝氣池4、2#微氧曝氣池5、3