CN113336397A

CN113336397A - 仿生态环保无害化生物治理系统

Info

Publication number: CN113336397A
Application number: CN202110689605.6A
Authority: CN
Inventors: 陈建; 刘丽
Original assignee: Shandong Fu Tu Environment Engineering Co ltd
Current assignee: Shandong Fu Tu Environment Engineering Co ltd
Priority date: 2017-01-23
Filing date: 2017-01-23
Publication date: 2021-09-03
Also published as: CN106630484A

Abstract

本发明提供了一种仿生态环保无害化生物治理系统，属于污水治理技术领域。本发明提供的治理系统在预反应装置及生态反应装置内放置微生物反应菌群，通过微生物菌群对污水进行分解，整个处理过程不添加任何化学药品，依靠天然高效微生物的作用，达到稳定的处理效果。与传统的污水处理系统相比，省去了很多处理设备，例如加药系统，污泥处理设备，废气处理设备等，相比传统污水处理工艺，需要的动力设备更少，更节能；由于省去了化学处理药品的使用，处理过程中无二次污染，且处理过程中污泥减量30％～50％，减少了污泥处理费用；整个处理周期只需补充少量的微生物即可，运行费用低，总体投资较低，是传统污水A/O工艺投入的三分之一。

Description

仿生态环保无害化生物治理系统

本申请为2017年1月23日提交中国专利局、申请号为CN201710048842.8、发明名称为“仿生态环保无害化生物治理系统”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明提供了一种仿生态环保无害化生物治理系统，属于污水治理技术领域。

背景技术

随着畜禽养殖业(含与之相关的深加工行业)的飞速发展，对畜禽养殖场产生的大量粪污缺乏有效的无害化处理，大量畜禽粪污随意排放、堆积，未经处理直接用于农用施肥，造成了土壤环境中亚硝酸盐和磷硝酸盐含量过高，降低了土壤的价值；直接排入水中的话，造成水体中硝酸盐含量增高，如果通过地表渗入地下的话，严重的威胁人类健康；有害气体扩散到空气中，降低了空气质量，造成对环境严重污染，并影响周边人民生活。2014年4月17日，环保部、国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤总的点位超标率高达16.1％，其中：耕地的点位超标率高达19.4％。“土壤污染防治比大气污染、水污染更为复杂、严峻，一旦污染就是天长地久。”环境保护部副部长李干杰此前表示。面对日益恶化的土壤污染形势，污染土地的环境治理迫在眉睫。相比看得见的空气和水体污染，大地之下难以察觉的土壤污染严重性更不容小觑。

目前畜禽粪污处理方法较多，现对畜禽养殖排泄物有以下一些处理方法：

一固液分离。通过固液分离可以去除粪污中大部分有机物，降低废水处理负荷和成本。但是分离出来的液体和固体还要进一步处理才能达到国家有关标准或规定。目前采用的主要方法是机械式分离为主-筛分和挤压。也有采用向废水中投加絮凝剂加快废水中悬浮物的沉淀，降低废水中的悬浮物，但是投加絮凝剂会增加废水处理的成本，有的还会影响废水的后续处理，增加处理难度。

二高效厌氧处理。高效厌氧处理是养殖场粪污处理的主要方法。它主要通过厌氧消化将动物粪便中的有机物转化成沼气，生产清洁能源，可以明显降低废水中的有机物和COD。目前应用较多的是沼气池、AF(厌氧滤池)和UASB(上流式厌氧污泥)。

三好氧生物处理。好氧生物处理一般作为厌氧消化处理的后续处理方法。通过好氧处理，可去除水中的氮、磷、有机物和其它物质。好氧处理方法有多种多样，如生物滤池、生物转盘、生物流化床、SBR(序列间歇式活性污泥法)等。

但由于现有的畜禽粪污处理系统存在对畜禽粪污处理不当或不及时，利用率低，不能实现对资源的充分利用致使成为新的污染源；不能实现再循环，不能实现无害化处理，另外还有经济可行性差等一系列问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种处理及时，污水实现循环利用，无害化处理，经济可行的仿生态环保无害化生物治理系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种仿生态环保无害化生物治理系统，包括集水池1、初沉池2、预反应池3和生态反应装置，所述生态反应装置包括生态反应池5和生态滤池6；

所述初沉池2与所述集水池1通过抽液泵连通；

所述预反应池3与所述初沉池2的污水出口连通；所述预反应池3中放置包括多种放射菌群的微生物复合菌群；所述预反应池3中设有固液分离装置；

所述生态反应池5的入口与所述预反应池3的污水出口连通，所述生态反应池5和生态滤池6内设有生物填料；

所述生态反应池5与生态滤池6之间设置有隔断，在所述隔断上设置容许水流出的自流孔，生态反应池5池底的安装高度高于生态滤池6的安装高度。

优选的，所述微生物复合菌群包括厌氧菌、好氧菌和中性菌；所述放射菌群的体积比为1:100～1:1000。

优选的，所述生物填料包括活性炭、秸秆和松树皮中的一种或几种。

优选的，所述生态反应池5内的生物填料为2～3个/平方米，所述生态滤池6内的生物填料为4～5个/平方米。

优选的，所述生态反应池5内的溶解氧的浓度为0.4～0.5mg/L，所述生态滤池6内的溶解氧的浓度为0.2～0.3mg/L。

优选的，所述生态滤池6为生态MBR池。

优选的，所述初沉池2的沉淀物出口与堆肥装置连通。

优选的，所述固液分离装置为刮渣机，所述刮渣机设置在预反应池3的出料口处；所述刮渣机设有固体出料口和液体出料口；所述固体出料口与渣池4连通；所述液体出料口与生态反应池5的入口连通。

优选的，所述生态反应装置的出水再次循环利用。

优选的，所述生态反应装置的出口与终沉池8连通；所述终沉池8的排出端设有两路排放管路，一路直接用于农业灌溉，一路连接储水用清水池7。

本发明先将污水收集起来，然后集中一体化式的处理，在预反应装置及生态反应装置内放置微生物反应菌群，通过微生物菌群对污水进行分解，整个处理过程不添加任何化学药品，依靠天然高效微生物的作用，达到稳定的处理效果。与传统的污水处理工艺相比，省去了很多处理设备，例如加药系统，污泥处理设备，废气处理设备等，相比传统污水处理工艺，需要的动力设备更少，更节能；由于省去了化学处理药品的使用，处理过程中无二次污染，且处理过程中污泥减量30％～50％，相应的，污泥减量减少了污泥处理费用；整个处理周期只需补充少量的微生物即可，运行费用低，总体投资较低，是传统污水A/O工艺投入的三分之一。溶解氧的浓度要求较低，是传统污水处理的10％左右。处理完毕的水、固体都能循环利用，节约能源；设备自动化程度较高，无需专人操作，省时省力。

菌群中的放射菌会先以孢子形态存在，分解粪污、污泥时再延伸菌丝生长，分解时是将粪污、污泥分解成固体和液体。其中固体可作为堆肥原料，液体可作为微生物除臭剂、液态肥，可运用到除臭、堆肥催化、农作物灌溉。利用生物技术解决了处理过程中的有机质分解与转化、污泥减量与絮凝、生物脱臭等问题，充分利用生物脱臭技术，处理过程无明显臭味，生物脱臭减少了臭气治理费用。

在本发明中，所述微生物复合菌群包括厌氧菌、好氧菌和通行厌氧菌。菌群中的放射菌群为链霉菌属，各种菌的可针对不同环境进行自由配比，1g菌液的细菌总数量可达10～100亿个。主要利用放射菌来分解污水中的有机质。

所述的放射菌群的体积比为1:100～1:1000。

所述的生态反应装置包括生态反应池和生态滤池，生态反应池内的溶解氧浓度及生物填料的密度均高于生态滤池内的溶解氧浓度及生物填料的密度，生态反应池池底的安装高度高于生态滤池的安装高度，污水通过自流的方式流通。

所述的生物填料包括活性炭、秸秆、松树皮，生态反应池内的填料为2～3个/平方米，生态滤池内的填料为4～5个/平方米。

所述的生态反应池内的溶解氧的浓度为0.4～0.5mg/L，生态滤池内的溶解氧的浓度为0.2～0.3mg/L。

步骤3)所述的固液分离装置为刮渣机，刮渣机分离出的有机质浮渣和无机沉淀物用于制作有机肥。

步骤1)所述的沉淀池为初沉池，初沉池内的沉淀物通过管路排放至堆肥装置，在好氧条件下进行发酵形成固态肥。

步骤4)所述的生态反应装置的排出口处设有终沉池，通过终沉池进行排放前的再次沉淀，终沉池中沉淀出的沉淀物通过管路排入堆肥装置，在好氧条件下进行发酵形成固态肥。

所述的终沉池的排出端设有两路排放管路，一路直接用于农业灌溉，一路连接储水用清水池。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：本发明在传统污水处理技术的基础上，结合高效微生物，对污染物浓度较高的畜禽养殖业等各种有机废水进行治理，整个处理过程不添加任何化学制剂，且水体无明显异味，完全达到绿色生态无二次污染的处理效果。相对传统的污水处理技术，该工艺产生的固态废弃物较少，不仅大大减轻了处理费用，循环利用，变废为宝，产生经济效益。

在预反应装置及生态反应装置内放置微生物反应菌群，通过微生物菌群对污水进行分解，整个处理过程不添加任何化学药品，依靠天然高效微生物的作用，达到稳定的处理效果。与传统的污水处理工艺相比，省去了很多处理设备，例如加药系统，污泥处理设备，废气处理设备等，相比传统污水处理工艺，需要的动力设备更少，更节能；由于省去了化学处理药品的使用，处理过程中无二次污染，且处理过程中污泥减量30％-50％，相应的，污泥减量减少了污泥处理费用；整个处理周期只需补充少量的微生物即可，运行费用低，总体投资较低，是传统污水A/O工艺投入的三分之一。溶解氧的浓度要求较低，是传统污水处理的10％左右。处理完毕的水、固体都能循环利用，节约能源；设备自动化程度较高，无需专人操作，省时省力。

放射菌会先以孢子形态存在，分解粪污、污泥时再延伸菌丝生长，分解时是将粪污、污泥分解成固体和液体。其中固体可作为堆肥原料，液体可作为微生物除臭剂、液态肥，可运用到除臭、堆肥催化、农作物灌溉。利用生物技术解决了处理过程中的有机质分解与转化、污泥减量与絮凝、生物脱臭等问题，充分利用生物脱臭技术，处理过程无明显臭味，生物脱臭减少了臭气治理费用。

附图说明

图1为仿生态环保无害化生物治理工艺流程图。

图2为仿生态环保无害化生物治理系统中反应池之间的安装位置关系示意图；

其中，1、集水池；2、初沉池；3、预反应池；4、渣池；5、生态反应池；6、生态滤池；7、清水池；8、终沉池。

具体实施方式

图1～2是本发明的最佳实施例，下面结合附图1～2对本发明做进一步说明。

参照附图1～2：仿生态环保无害化生物治理工艺，包括以下步骤：

1)、集水，将污水通过集水装置集中收集到一处，集水装置为集水池1，通过抽液泵泵入沉淀池；该沉淀池为初沉池2，初沉池2内的沉淀物通过管路排放至堆肥装置，在好氧条件下进行发酵形成固态肥。

2)、初步沉淀，控制污水泵入速率，利用污水在沉淀池自流的过程中，进行初步沉淀，沉淀后的浮渣排出，将排渣后的污水排入预反应装置中。

3)、预反应，在预反应装置中放置包括多种放射菌群的微生物复合菌群，预反应装置为如图2所示的预反应池3，通过微生物复合菌群对污水进行分解反应，对水中的有机质进行分解，产生有机质浮渣和无机沉淀物，通过固液分离装置分离出这部分有机质浮渣和无机沉淀物；微生物复合菌群包括厌氧菌、好氧菌和通行厌氧菌群，其中的放射菌为链霉菌属。可针对不同环境配比，放射菌群的体积比为1:100～1:1000，1g菌液的细菌总数量可达10～100亿个，主要利用放射菌来分解污水中的有机质。放射菌会先以孢子形态存在，分解粪污、污泥时再延伸菌丝生长，分解时是将粪污、污泥分解成固体和液体。其中固体可作为堆肥原料，液体可作为微生物除臭剂、液态肥，可运用到除臭、堆肥催化、农作物灌溉。

其中，固液分离装置为刮渣机，刮渣机分离出的有机质浮渣和无机沉淀物用于制作有机肥。刮渣机设置在预反应池3的出料口处，刮渣机的固体出料口连通渣料收集装置，渣料收集装置为渣池4，刮渣机的液体出料口通过排水管连接生态反应装置。具体的，刮渣机的液体出料口通过排水管连接生态反应池5入口。

4)、生态反应，经过预反应之后的污水进入生态反应装置进行再次反应，生态反应装置内设有利用生物填料，在反应过程中，在厌氧条件和好氧条件之间不断切换，有机污染物进一步分解；生态反应装置的排出口处设有终沉池，通过终沉池进行排放前的再次沉淀，终沉池中沉淀出的沉淀物通过管路排入堆肥装置，在好氧条件下进行发酵形成固态肥。

生态反应装置包括生态反应池5和生态滤池6，生态反应池5内的溶解氧浓度及生物填料的密度均高于生态滤池6内的溶解氧浓度及生物填料的密度，生态反应池5与生态滤池6之间可设有隔断，在隔断上设置容许水流出的自流孔，生态反应池5池底的安装高度高于生态滤池6的安装高度，污水通过自流的方式流通。生态反应池5和生态滤池6内设有填料，生态反应池5内的填料数量多于生态滤池6内的填料数量。生态反应池5内的溶解氧的浓度高于生态滤池6内的溶解氧的浓度。优选的，生物填料包括活性炭、秸秆、松树皮，生态反应池内的填料为2～3个/平方米，生态滤池6内的填料为4～5个/平方米。生态反应池5内的溶解氧的浓度为0.4～0.5mg/l，生态滤池6内的溶解氧的浓度为0.2～0.3mg/l。

刮渣机处理后剩余的水依次进入生态反应池5和生态滤池6(生态M BR池(B型))中，在厌氧和好氧不断切换的条件下处理后，有机污染物进一步分解。

5)、排放，在生态反应装置反应之后的水直接排放，或再次循环利用。处理周期根据处理对象不同，污水从“初步沉淀”开始到“排放”整个工艺的处理周期为10～20天。

分解之后的水可作为达标水直接排放，也可排入终沉池8内，进行再一步的沉淀，终沉池8的排出端设有两路排放管路，一路直接用于农业灌溉，一路连接储水用清水池7，处理完后的水可直接排放，也用于农作物种植、池塘养殖和冲洗圈舍等，达到循环利用的目的，也可排入清水池7内进行暂存。

另外，可把畜禽粪便、秸秆、有机污泥等农业废弃物生产沼气，并提纯为天然气。将沼渣、沼液利用本发明的仿生态无害化生物技术加以处理，转化为生物有机肥以用于盐碱地、肥害土壤、板结农地的治理。从而活化并改良土壤、修复酸化、快速回复土壤微生物生态平衡，促进农作物成长，并增强抗病力，有效提高农耕收益。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种仿生态环保无害化生物治理系统，其特征在于，包括集水池(1)、初沉池(2)、预反应池(3)和生态反应装置，所述生态反应装置包括生态反应池(5)和生态滤池(6)；

所述集水池(1)中的污水通过抽液泵泵入初沉池(2)，所述初沉池(2)连通有沉淀物排放管路；所述预反应池(3)与所述初沉池(2)的污水排出口连通；所述预反应池(3)中放置包括多种放射菌群的微生物复合菌群；所述预反应池(3)中设有固液分离装置，所述预反应池(3)设置有出料口；

所述固液分离装置的液体出料口通过排水管连接生态反应装置，所述生态反应装置包括生态反应池(5)和生态滤池(6)，所述生态反应池(5)和生态滤池(6)内设有生物填料，生态反应池(5)内的填料数量多于生态滤池(6)内的填料数量；

所述生态反应池(5)与生态滤池(6)之间设置有隔断，在所述隔断上设置容许水流出的自流孔，生态反应池(5)池底的安装高度高于生态滤池(6)的安装高度。

2.根据权利要求1所述的仿生态环保无害化生物治理系统，其特征在于，所述微生物复合菌群包括厌氧菌、好氧菌和中性菌；所述放射菌群的体积比为1:100～1:1000。

3.根据权利要求1所述的仿生态环保无害化生物治理系统，其特征在于，所述生物填料包括活性炭、秸秆和松树皮中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的仿生态环保无害化生物治理系统，其特征在于，所述生态反应池(5)内的生物填料为2～3个/平方米，所述生态滤池(6)内的生物填料为4～5个/平方米。

5.根据权利要求1或4所述的仿生态环保无害化生物治理系统，其特征在于，所述生态反应池(5)内的溶解氧的浓度为0.4～0.5mg/L，所述生态滤池(6)内的溶解氧的浓度为0.2～0.3mg/L。

6.根据权利要求1所述的仿生态环保无害化生物治理系统，其特征在于，所述生态滤池(6)为生态MBR池。

7.根据权利要求1所述的仿生态环保无害化生物治理系统，其特征在于，所述初沉池(2)的沉淀物出口与堆肥装置连通。

8.根据权利要求1所述的仿生态环保无害化生物治理系统，其特征在于，所述固液分离装置为刮渣机，所述刮渣机设置在预反应池(3)的出料口处，所述刮渣机设有固体出料口和液体出料口；所述固体出料口与渣池(4)连通；所述液体出料口与生态反应池(5)的入口连通。

9.根据权利要求1所述的仿生态环保无害化生物治理系统，其特征在于，所述生态反应装置的出水再次循环利用。

10.根据权利要求9所述的仿生态环保无害化生物治理系统，其特征在于，所述生态反应装置的出口与终沉池(8)连通；所述终沉池(8)的排出端设有两路排放管路，一路直接用于农业灌溉，一路连接储水用清水池(7)。