CN104230097B - 一种养殖业污水处理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种养殖业污水处理的方法，先将污水除渣，再进行水解酸化调节，然后经上流式厌氧污泥床反应器UASB处理后依次经过一级A/O处理系统、中间沉淀池、二级A/O处理系统进行相应的生化处理；将生化处理后的污水再依次经过除磷、絮凝处理，除去沉淀物，上层液体再流入终沉池，进一步去沉淀，上层液体再流入pH回调池，使液体pH值为6～9；然后进行杀菌处理，即可达标排放。本发明的养殖业污水处理方法实现了碳、氮、磷的高效低耗同步处理去除总氮、氨氮、总磷，即保证了水质质量，又提高了生产效率，大大降低了生产成本，具有工艺简单、系统稳定、占地小、运行费用低等优点。

Description

一种养殖业污水处理的方法

技术领域

本发明涉及一种养殖业污水处理的方法。

背景技术

据相关文献报道，全国畜禽粪便及污水产生量超过200亿吨，是工业固体废弃物产生量的2.4倍，畜禽粪便化学需氧量（COD）远远超过我国工业废水和生活污水COD排放量之和。畜禽养殖污染已经成为继工业污染、生活污染之后的第三大污染源，成为我国农业面污染的主要原因之一。养殖场污水主要包括尿、部分粪便和冲洗水，属于高浓度有机污水，而且悬浮物和氨氮含量大。这种未经过处理的污水进入自然水体后，使水中固体悬浮物、有机物和微生物含量升高，改变水体的物理、化学和生物群落组成，使水质变坏。污水中还含有大量的病原微生物将通过水体或通过水生动植物进行扩散传播，危害人畜健康。而且养殖场污水直接排放也浪费了资源，养殖场污水是很好的沼气原料，因此污水的再利用是解决养殖场污水排放问题的有效的方法。畜禽养殖废水处理目前已引起养殖场业主及有关部门的高度重视，采取一系列防治措施及选用经济、高效的处理技术已刻不容缓。随着国家污水排放标准日益更新，高浓度养殖废水如何达到标准排放问题更加突出。

养殖业污水之所以难以处理，其主要原因是有机物（COD）、氨氮（NH₃-N）总磷（TP）浓度高，是大部分工业污水和生活污水的数十甚至上百倍。其处理难度和处理成本可想而知。实际上，国内外目前的环保技术已经能够彻底地将养殖业污水做到达标治理，甚至可以实现零排放。但由于高昂的投资和处理成本，让所有养殖企业无法祈求。由于传统工艺运行负荷较低，出水COD含量很难达到新标准的排放要求；去除氨氮、总氮、总磷能力也较低；并且投资成本高、运行成本高，运行管理难度大，企业负担重。

为了彻底解决养殖企业污水处理的问题，我们通过许多年实践与探索，开展了一系列的课题攻关活动，开发创新了一条综合治理养殖企业污水，资源利用，生态发展的新模式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种养殖业污水处理的方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种养殖业污水处理的方法，包括以下步骤：

（1）预处理：先将污水除渣，然后进行水解酸化调节，使废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物；

（2）生化处理：将预处理后的污水先经过上流式厌氧污泥床反应器UASB处理，然后依次经过一级A/O处理系统、中间沉淀池、二级A/O处理系统进行相应的生化处理；

（3）除磷与消毒：将生化处理后的污水再依次经过除磷、絮凝处理，除去沉淀物，上层液体再流入终沉池，进一步除去沉淀，上层液体再流入pH回调池，使液体pH值为6～9；然后进行杀菌处理，即可达标排放。

进一步的，上述养殖业污水处理方法的具体操作如下：

（1）预处理

1.1除渣：先将养殖业污水引入隔渣池，去除废水中的颗粒较大的悬浮固体SS；然后流入集水池将渣和液体混匀后泵入固液分离机，进行渣水分离，滤液引入初沉池，使未能被固液分离机去除的颗粒物在此沉淀，进一步去除污水中的SS；

1.2水解酸化调节：经过上述除渣处理后的液体引入水解酸化调节池，提高污水的BOD/COD比，增强污水的可生化性，为后续的生化处理创造条件；

（2）生化处理

2.1UASB去有机污染物：将上述水解酸化调节后的液体引入上流式厌氧污泥床UASB去除污水中有机污染物；

2.2一级A/O系统去有机污染物：UASB的出水流入一级A/O处理系统进一步去除污水中的COD和BOD，将氨氮转化为氮气，达到脱氮；

2.3沉淀并回流活性污泥：将经过一级A/O系统处理的污水流入中间沉淀池，使一级A/O系统产生的活性污泥在沉淀池内沉淀并部分回流至一级A/O系统中；

2.4二级A/O系统去有机污染物：中间沉淀池的出水再流入二级A/O处理系统，将氨氮进一步转化为氮气，进一步脱氮；

（3）除磷和消毒

3.1除磷和絮凝反应：经过上述生化处理后的污水流入石灰池，向污水中投入石灰水使pH值为8.5～10，使Ca²⁺和水中磷（PO₄ ^3-）及残留的氨氮（NH₄ ⁺）反应生成磷酸氨钙沉淀，然后进入混凝池，在混凝池中投加PAM混凝剂，反应完全后流入终沉池；

3.2沉淀并去除污泥：经除磷和絮凝处理后的污水流入终沉池，使生成的磷酸氨钙沉淀和二级A/O系统出水中剩余的污泥充分沉淀并去除；

3.3pH调节：终沉池的出水流入pH调节池，使液体pH值为6～9；

3.4消毒、达标排放：pH调节后的液体经消毒后，即可达标排放。

进一步的，上述初沉池为平流式沉淀池，其表面负荷0.6～1.5m³m^-2h^-1，水平流速小于10mm/s，配备有行车式刮泥机、污泥回流系统和污泥泵。

进一步的，上述水解酸化的具体过程为：污水在水解酸化调节池内的水力停留时间为6~24h，通过鼓风机鼓风连续曝气使DO<0.5mg/L，水解酸化调节后的污水用潜污泵抽入UASB。

进一步的，上述UASB采用搪瓷拼装结构圆形池，容积负荷为1.5～10kgCOD/m3·d，高度为7～9m，上升流速度小于0.5m/h，水力停留时间为24～60。

进一步的，上述一级A/O系统包括缺一级缺氧池和一级好氧池，具体操作过程为：UASB的出水先进入一级缺氧池，再流入一级好氧池，在一级好氧池中往污水中加入Na₂CO₃保证硝化反应需要的碱度，一级好氧池中的微生物在降解池水中COD、BOD的同时将氨氮转化为硝态氮，一级好氧池出水中一部混合分液体回流至一级缺氧池与UASB的出水混合，一级缺氧池中的反硝化细菌在碳源充足的情况下将硝态氮转化为氮气，达到脱氮的目的；其中，一级缺氧池的氨氮负荷为0.01～0.1kgNH₃-N/kgMLSS·d，污泥浓度2000～4000mg/L，水力停留时间8～25h，配有潜水搅拌系统；一级好氧池的BOD负荷为0.05～0.2kgBOD₅/kgMLSS·d，水力停留时间8～30h，DO控制在2～3mg/L，混合液回流泵100～300%，配有曝气系统、碱度投加系统、混合液回流泵两台。

进一步的，上述中间沉池为竖流沉淀池，表面负荷0.6～1.5m³m^-2h^-1，污泥回流比为40～150%，配有行车式刮泥机及污泥回流系统。

进一步的，上述二级A/O处理系统包括缺二级缺氧池和二级好氧池，其具体操作过程与一级A/O处理系统一样，其中，二级缺氧池氨氮负荷取0.01～0.1kgNH₃-N/kgMLSS·d，污泥浓度2000～4000mg/L，水力停留时间8～25h，配有潜水搅拌系统；在二级好氧池中往污水中加入Na₂CO₃保证硝化反应需要的碱度，二级好氧池BOD负荷为0.05～0.2kgBOD₅/kgMLSS·d，水力停留时间为8～30h，DO控制在2~3mg/L，混合液回流比为100～300%，配有曝气系统、碱度投加系统、混合液回流泵两台。

进一步的，上述终沉池为斜管沉淀池，内安装有斜管填料，表面负荷为0.5～2.0m³m^-2h^-1。

进一步的，上述步骤3.4中消毒后的液体先流入氧化塘进行自然降解后再排放。

本发明的有益效果是：

1）本发明的养殖业污水处理方法实现了碳、氮、磷的高效低耗同步处理去除总氮、氨氮、总磷，即保证了水质质量，又提高了生产效率，大大降低了生产成本，具有工艺简单、系统稳定、占地小、运行费用低等优点。

2）在本发明方法中，A/O循环处理系统利用废水中丰富的有机物作为反硝化碳源实现反硝化的高效率；该系统循环自平衡体系具有氨氮稀释功能，可避免高氨氮对微生物产生抑制；

3）本发明方法抗负荷能力强，可适应水质的大幅变化；投资小，占地小，运行简单，自动化程度高，可实现无人值守。

4）本发明能够将系统运行过程中产生沼气收集贮存，实现资源综合利用。

附图说明

图1为养殖业污水处理方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。

实施例1：

取广东惠州龙翔猪场养殖污水，污水的主要污染物CODcr为5000～23000mg/L，BOD₅为3000~12000，氨氮为300～1200mg/L，P含量为60～160，SS为5000～20000mg/L，pH为6.5～8.0；

采用本发明养殖业污水处理方法进行处理，流程图如图1所示，结合流程图对本发明养殖业污水处理方法的步骤进行如下描述：

（1）预处理

1.1除渣：先将养殖业污水引入隔渣池，去除废水中的颗粒较大的悬浮固体SS；然后流入集水池将渣和液体混匀后泵入固液分离机，进行渣水分离，分离出的干渣外运处置；滤液引入初沉池，使未能被固液分离机去除的颗粒物在此沉淀，以进一步去除污水中的SS；初沉池中的污泥用泵抽至污泥池，浓缩压滤后外运；

其中，初沉池为平流式沉淀池，其表面负荷0.6～1.5m³m^-2h^-1，水平流速小于10mm/s，配备有行车式刮泥机、污泥回流系统和污泥泵。

1.2水解酸化调节：经过上述除渣处理后的液体引入水解酸化调节池，提高污水的BOD/COD比，增强污水的可生化性，为后续的生化处理创造条件；

水解酸化的具体过程中：污水在水解酸化调节池内的水力停留时间为6~24h，水解酸化调节池底部设有穿孔曝气管，通过鼓风机鼓风连续曝气使DO<0.5mg/L，一方面，通过曝气提供微生物生存需要的氧气，促进污水的水解酸化效果；另一方面，通过曝气将污水中部分氨氮吹脱出来，降低后续工艺处理负荷；水解酸化调节后的污水用潜污泵抽入UASB。

（2）生化处理

2.1UASB去有机污染物：将上述水解酸化调节后的液体引入上流式厌氧污泥床UASB去除污水中有机污染物，并对生成的沼气进行收集贮存；

其中，UASB采用搪瓷拼装结构圆形池，容积负荷为1.5～10kgCOD/m3·d，高度为7～9m，上升流速度小于0.5m/h，水力停留时间为24～60h。

2.2一级A/O系统去有机污染物：UASB的出水流入一级A/O处理系统进一步去除污水中的COD和BOD，将氨氮转化为氮气，达到脱氮；

其中，一级A/O系统包括缺一级缺氧池和一级好氧池，具体操作过程为：UASB的出水先进入一级缺氧池，再进入一级好氧池，在一级好氧池中往污水中加入Na₂CO₃保证硝化反应需要的碱度，一级好氧池中的微生物在降解池水中COD、BOD的同时将氨氮转化为硝态氮，一级好氧池出水中一部混合分液体通过回流泵回流至一级缺氧池与UASB的出水混合，一级缺氧池中的反硝化细菌在碳源充足的情况下将硝态氮转化为氮气，达到脱氮的目的；

其中，一级缺氧池的氨氮负荷为0.01～0.1kgNH₃-N/kgMLSS·d，污泥浓度2000～4000mg/L，水力停留时间8～25h，配有潜水搅拌系统；一级好氧池的BOD负荷为0.05～0.2kgBOD₅/kgMLSS·d，水力停留时间8～30h，DO控制在2～3mg/L，混合液回流泵100～300%，配有曝气系统、碱度投加系统、混合液回流泵两台。

2.3沉淀并回流活性污泥：将经过一级A/O系统处理的污水流入中间沉淀池，使一级A/O系统产生的活性污泥在沉淀池内沉淀并部分回流至一级A/O系统的一级缺氧池中，另一部分用泵抽至污泥池，浓缩压滤后外运；

基中，中间沉池为竖流沉淀池，表面负荷0.6～1.5m³m^-2h^-1，污泥回流比为40～150%，配有行车式刮泥机及污泥回流系统。

2.4二级A/O系统去有机污染物：中间沉淀池的出水再流入二级A/O处理系统，将氨氮进一步转化为氮气，进一步对污水脱氮；

二级A/O处理系统包括缺二级缺氧池和二级好氧池，其具体操作过程与一级A/O处理系统一样，其中，二级缺氧池氨氮负荷取0.01～0.1kgNH₃-N/kgMLSS·d，污泥浓度2000～4000mg/L，水力停留时间8～25h，配有潜水搅拌系统；在二级好氧池中往污水中加入Na₂CO₃保证硝化反应需要的碱度，二级好氧池BOD负荷为0.05～0.2kgBOD₅/kgMLSS·d，水力停留时间为8～30h，DO控制在2~3mg/L，混合液回流比为100～300%，配有曝气系统、碱度投加系统、混合液回流泵两台。

（3）除磷和消毒

3.1除磷和絮凝反应：经过上述生化处理后的污水流入石灰池，向污水中投入石灰水使pH值为8.5～10，使Ca²⁺和水中磷（PO₄ ^3-）及残留的氨氮（NH₄ ⁺）反应生成磷酸氨钙沉淀，然后进入混凝池，在混凝池中投加PAM混凝剂，每升污水中投入1~5mg，反应完全后流入终沉池；

3.2沉淀并去除污泥：经除磷和絮凝处理后的污水流入终沉池，终沉池为斜管沉淀池，内安装有斜管填料，表面负荷为0.5～2.0m³m^-2h^-1使生成的磷酸氨钙沉淀和二级A/O系统出水中剩余污泥充分沉淀并去除，沉淀后的污泥用泵抽至污泥池，浓缩压滤后外运；

3.3pH调节：终沉池的出水流入pH调节池，投加酸使液体pH值为6～9；

3.4消毒、达标排放：pH调节池的出水进入消毒池，通过二氧化氯发生器产生的二氧化氯，杀灭水中的细菌，消毒后的水排入氧化塘进一步自然降解，即可达标排放。

采用上述本发明方法处理后，排放出水水质达到以下指标：CODcr为40mg/L，BOD₅为9mg/L，氨氮为2mg/L，总氮为3.5mg/L，总磷为0.25mg/L，SS为6mg/L，pH=6～9，粪大肠菌群数为3个/100ml，蛔虫卵为0个/L，总铜为0.2mg/L，总锌为0.5mg/L，满足《畜禽养殖业水污染物排放标准》GB18596-2001的要求。

Claims (6)

1.一种养殖业污水处理的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）预处理

1.1除渣：先将养殖业污水引入隔渣池，去除废水中的颗粒较大的悬浮固体SS；然后流入集水池将渣和液体混匀后泵入固液分离机，进行渣水分离，滤液引入初沉池，使未能被固液分离机去除的颗粒物在此沉淀，进一步去除污水中的SS；

1.2水解酸化调节：经过上述除渣处理后的液体引入水解酸化调节池，提高污水的BOD/COD比，增强污水的可生化性，为后续的生化处理创造条件；

（2）生化处理

2.1UASB去有机污染物：将上述水解酸化调节后的液体引入上流式厌氧污泥床UASB去除污水中有机污染物；

2.2一级A/O系统去有机污染物：UASB的出水流入一级A/O处理系统进一步去除污水中的COD和BOD，将氨氮转化为氮气，达到脱氮；

2.3沉淀并回流活性污泥：将经过一级A/O系统处理的污水流入中间沉淀池，使一级A/O系统产生的活性污泥在沉淀池内沉淀并部分回流至一级A/O系统中；

2.4二级A/O系统去有机污染物：中间沉淀池的出水再流入二级A/O处理系统，将氨氮进一步转化为氮气，进一步脱氮；

（3）除磷和消毒

3.1除磷和絮凝反应：经过上述生化处理后的污水流入石灰池，向污水中投入石灰水使pH值为8.5～10，使Ca²⁺和水中PO₄ ^3-及残留的NH₄ ⁺反应生成磷酸氨钙沉淀，然后进入混凝池，在混凝池中投加PAM混凝剂，反应完全后流入终沉池；

3.2沉淀并去除污泥：经除磷和絮凝处理后的污水流入终沉池，使生成的磷酸氨钙沉淀和二级A/O系统出水中剩余的污泥充分沉淀并去除；

3.3pH调节：终沉池的出水流入pH调节池，使液体pH值为6～9；

3.4消毒、达标排放：pH调节后的液体经消毒后，即可达标排放；

所述的UASB采用搪瓷拼装结构圆形池，容积负荷为1.5～10kgCOD/m3·d，高度为7～9m，上升流速度小于0.5m/h，水力停留时间为24～60h；

所述的一级A/O系统包括一级缺氧池和一级好氧池，具体操作过程为：UASB的出水先进入一级缺氧池，再流入一级好氧池，在一级好氧池中往污水中加入Na₂CO₃保证硝化反应需要的碱度，一级好氧池中的微生物在降解池水中COD、BOD的同时将氨氮转化为硝态氮，一级好氧池出水中一部混合分液体回流至一级缺氧池与UASB的出水混合，一级缺氧池中的反硝化细菌在碳源充足的情况下将硝态氮转化为氮气，达到脱氮的目的；

其中，一级缺氧池的氨氮负荷为0.01～0.1kgNH₃-N/kgMLSS·d，污泥浓度2000～4000mg/L，水力停留时间8～25h，配有潜水搅拌系统；一级好氧池的BOD负荷为0.05～0.2kgBOD₅/kgMLSS·d，水力停留时间8～30h，DO控制在2～3mg/L，混合液回流泵100～300%，配有曝气系统、碱度投加系统、混合液回流泵两台；

所述的二级A/O处理系统包括二级缺氧池和二级好氧池，其具体操作过程与一级A/O处理系统一样，其中，二级缺氧池氨氮负荷取0.01～0.1kgNH₃-N/kgMLSS·d，污泥浓度2000～4000mg/L，水力停留时间8～25h，配有潜水搅拌系统；在二级好氧池中往污水中加入Na₂CO₃保证硝化反应需要的碱度，二级好氧池BOD负荷为0.05～0.2kgBOD₅/kgMLSS·d，水力停留时间为8～30h，DO控制在2~3mg/L，混合液回流比为100～300%，配有曝气系统、碱度投加系统、混合液回流泵两台。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述初沉池为平流式沉淀池，其表面负荷0.6～1.5m³m^-2h^-1，水平流速小于10mm/s，配备有行车式刮泥机、污泥回流系统和污泥泵。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述水解酸化的具体过程为：污水在水解酸化调节池内的水力停留时间为6~24h，通过鼓风机鼓风连续曝气使DO<0.5mg/L，水解酸化调节后的污水用潜污泵抽入UASB。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的中间沉池为竖流沉淀池，表面负荷0.6～1.5m³m^-2h^-1，污泥回流比为40～150%，配有行车式刮泥机及污泥回流系统。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述终沉池为斜管沉淀池，内安装有斜管填料，表面负荷为0.5～2.0m³m^-2h^-1。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3.4中消毒后的液体先流入氧化塘进行自然降解后再排放。