專利名稱：規模化養豬場廢水處理方法
技術領域：
本發明涉及一種廢水處理方法，尤其涉及一種規模化養豬場廢水的處理方法。
背景技術：
規模化豬場廢水主要由尿液、殘余的糞便、飼料殘渣和沖洗水等組成，有的場區還包括生產過程中產生的生活廢水，前者是主要部分，其中沖洗水占了絕大部分。養豬場廢水水質特征與豬舍結構、清糞方式與沖洗水的使用、飼料營養、豬消化功能和生產管理等有關。由于養豬業廢水有機物濃度很高，且其中含有大量的氮、磷、懸浮物、致病菌等成分，這些污染物如不進行適當處理，一旦進入天然水體、農田就會導致嚴重的環境污染。養豬場廢水屬于富含大量病原體的高濃度有機廢水，直接排放進入水體或存放地點不合適，受雨水沖洗進入水體，將可能造成地表水或地下水水質的嚴重惡化。養豬廢水中含有較多的氮、磷等養分，如能做到合理施用可有效地提高土壤肥力，改良土壤的理化特性，促進農作物的生長。但如果未經任何處理就直接、連續、過量的施用，則會給土壤和農作物的生長造成不良的影響，如引起作物徒長、返青、倒伏，使產量大大降低，推遲成熟期，影響后續作物的生產等。每天收集的大量糞尿露天存放，容易產生大量nh3、h2s等有害氣體污染空氣，形成臭味；蚊蠅孳生，傳播疾病，污染環境。因此，對養豬場產生的廢水等污染物進行有效的治理是十分必要的。申請號為200910058472.1的中國發明專利公開了一種規模化豬場糞便污水處理方法。發明內容包括:通過沉淀處理將豬場糞污沉淀分離為上層清液(稀污水)和底層沉淀物(濃污水)。采用中溫或近中溫沼氣發酵工藝對濃污水進行厭氧消化處理并生產沼氣，沼氣用于發電，發電余熱或者燃燒沼氣用于濃污水發酵過程升溫保溫，保證發酵溫度達到中溫或近中溫。采用序批式反應器(SBR)對稀污水進行好氧處理，或者采用常溫沼氣發酵工藝對稀污水進行厭氧消化處理并生產沼氣，然后采用人工濕地、氧化塘等自然處理方法對稀污水厭氧消化出水進行后處理，處理出水達標排放。濃污水厭氧消化出水用作農田肥料，或者進入稀污水處理系統與稀污水一道進行處理。該發明能提高豬場糞污處理以及沼氣生產效率。該發明雖然能將豬場的廢水處理到國家的廢水排放標準，但是由于其將豬場糞污沉淀分離為上層清液(稀污水)和底層沉淀物(濃污水)；采用中溫或近中溫沼氣發酵工藝對濃污水進行厭氧消化處理并生產沼氣，沼氣用于發電，發電余熱或者燃燒沼氣用于濃污水發酵過程升溫保溫，保證發酵溫度達到中溫或近中溫，中溫或近中溫沼氣發酵工藝控制復雜，發酵池造價成本高，提高了污水的處理成本。采用序批式反應器(SBR)對稀污水進行好氧處理，或者采用常溫沼氣發酵工藝對稀污水進行厭氧消化處理并生產沼氣。用序批式反應器(SBR)對稀污水進行好氧處理，提高 了污水的處理成本，在很大程度上增加了豬場的建設成本
發明內容
為了克服上述豬場廢水處理工藝復雜和處理成本高的缺陷，本發明提供了一種規模化養豬場廢水處理方法，該處理方法不僅能將豬場廢水處理到國家廢水排放標準，減少對環境的污染，而且其處理方法簡單、易于控制，處理成本低，適合規模化養豬場廢水處理的推廣和應用。為了達到上述技術目的，本發明采用的技術方案是:
規模化養豬場廢水處理方法，其特征在于包括如下工藝步驟:
A、厭氧發酵
將養豬場產生的廢水引入到用沼氣池中進行厭氧發酵；
B、過濾
用格柵井過濾經A步驟后的廢水；
C、調節池處理
將經過B步驟后的廢水引入調節池，在調節池中加入堿液，使調節池中廢水的PH值為
6.5 7.5 ；
D、初步沉淀
將調節池中的廢水泵入到初沉池進行初步沉淀；
E、厭氧池處理
將初沉池中的廢水引入·厭氧池進行厭氧處理，厭氧處理12 22小時；
F、再次沉淀
將厭氧池中的廢水引入到中沉池中進行再次沉淀，沉淀后的污泥回流至厭氧池，沉淀時間為2 3小時；
G、A/0池處理
將中沉池中的廢水引入A/0進行生化處理；
H、二沉池沉淀
將A/0池中的廢水引入二沉池進行沉淀處理，二沉池中污泥回流至A/0池，剩余污泥排至污泥池；
1、絮凝沉淀處理
將二沉池中的廢水引入反應池，在反應池中加入絮凝劑進行絮凝沉淀處理；
J、終沉處理
將反應池中的廢水引入終沉池，沉淀去除由于絮凝反應產生的污泥；
K、消毒池處理
將終沉池中的廢水引入消毒池，經過消毒劑消毒殺菌后出水排放流入河流。所述A步驟中進入沼氣池中的廢水COD濃度為2000mg/L、氨氮濃度為405mg/L。COD為化學需氧量是在一定的條件下，采用一定的強氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑量，它是表示水中還原性物質多少的一個指標。水中的還原性物質有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機物。因此，化學需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標。化學需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。B步驟中，所述格柵井包括粗格柵和細格柵，所述粗格柵格柵間隙為10 20mm，所述細格柵格柵間隙為5 8mm。C步驟中，用鼓風機對調節池進行鼓風，調節池處理時間為8 16小時。
C步驟中，加入的堿液優選為NaOH溶液。D步驟中初步沉淀的時間為18 22小時。這樣能很好的保證大量的污泥沉淀，縮短廢水的處理時間，提高廢水的處理速度。G步驟中所述的A/0池即為厭氧好氧池，其目的是采用A/0工藝(厭氧-好氧法，生物脫氮除磷工藝的簡稱)，在A/0池處理時，用羅茨風機向A/0池中的O池鼓風。I步驟中，絮凝劑為聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺的混合物，聚合氯化鋁的加入量是按每升水300-500mg，聚丙烯酰胺加入量是按每升水3-5mg進行添加。K步驟中的消毒劑優選次氯酸鈉。本發明具有以下優點:
1、養殖廢水首先經過豬場外設置的沼氣池進行初步的厭氧發酵，將大分子物質初步分解。出水進入格柵井，兩道人工格柵分別對懸浮物質進行過濾，除去粗大漂浮物，保護后續工藝中設備的正常運行。然后進入調節池，在調節池中加入氫氧化鈉堿液，同時通用鼓風機對水中的氨氮進行吹脫。在泵的作用下進入初沉池，利用重力的作用，進一步分離去除污水中顆粒較大的懸浮物質，出水自流進入厭氧池，在厭氧池中大分子有機物分解為小分子有機物，提高了廢水的可生化性，去除了廢水中一部分的CODcr及B0D5。厭氧池后設置中沉池，沉淀后的厭氧泥回流至厭氧池，以避免厭氧池的污泥流失。中沉池出水進入A/0池進行生化處理，生化池可去除大部分的SS、C0Dcr及BOD5, A/0池出水進入二沉池進行沉淀處理。A池中的水由三部分組成，一是中沉池出水，二是由調節池引進的污水，三是加入150噸清水。二沉池中污泥回流至A/0池，剩余污泥排至污泥池。二沉池出水進入反應池，進行絮凝沉淀處理，該化學絮凝法主要是作為污水處理達標排放的保障措施，尤其在冬季氣溫低，生化處理效果降低的情況下使用化學絮凝，能保障污水處理達標排放。絮凝沉淀池出水流入終沉池，沉淀去除由于絮凝反應產生的污泥，出水最后進入消毒池，經過次氯酸鈉消毒殺菌后出水排放流入河流。本發明經A到K步驟處理后，出水水質C0D& ( 100mg/L。完全達到國家《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中的第二類污染物最高允許排放濃度中的I級標準，而本發明的各個工藝步驟操作簡單，易于控制，人工使用量小，污水經過A到K步驟處理時間大概為3-4天，用到的設備成本低，不用購買大型的污水處理設備，使用壽命長。用于存儲污水的各個池子，都是用混凝土制成，使用壽命長，占地面積小，處理方法對環境無污染，剩下的污泥還可以作為生物有機肥的原料，有利于環保。2、本發明沒有采用中溫或近中溫沼氣發酵工藝，采用序批式反應器(SBR)對稀污水進行好氧處理，而是采用處理池的辦法來處理，其控制簡單、造價成本低，不用采購序批式反應器(SBR)，大大降低了豬場污水的處理成本，布局緊湊，合理，占地面積小。利用厭氧作用將廢水中難于降解的大分子物質轉化為易于降解的小分子物質，為后續的好氧處理創造良好的分解條件。流程簡單，管理方便，處理水水質穩定，能耗低。3、本發明水量較少，實際運行中污泥量較少，且大部污泥都是好氧池和厭氧池中生物繁殖的污泥以及絮凝反應產生的絮凝污泥，脫水比較容易，污泥處理處置采用污泥濃縮池的重力作用進行壓縮，干化。并定期進行清掏，清掏出來的污泥運出無污染處理。4、本發明A步驟中進入沼氣池中的廢水COD濃度為2000mg/L、氨氮濃度為405mg/L，廢水濃度COD濃度為2000mg/L、氨氮濃度為405mg/L時，用本發明來處理這樣的水質，處理效果好，對 處理設備的要求低，處理時間大概在3天，處理時間較短，使用的絮凝劑和NaOH溶液量較少，工藝連續性強，工作穩定。5、本發明B步驟中，格柵井包括粗格柵和細格柵，所述粗格柵格柵間隙為10 20mm,所述細格柵格柵間隙為5 8_。經過粗格柵和細格柵的過濾能基本過濾掉懸浮的大顆粒物質，防止大顆粒物質堵塞水泵和各個池的連通口，造成處理工藝的中斷。6、本發明C步驟中，用鼓風機對調節池進行鼓風，調節池處理時間為8 16小時。用鼓風機對調節池進行鼓風可以對水中的氨氮進行吹脫，調節池處理時間為8 16小時能充分保證調節池中廢水的PH值為6.5 7.5，且能將污泥沉淀下來，減少下一步驟污泥的沉淀量。7、本發明D步驟中初步沉淀的時間為18 22小時。這樣能很好的保證大量的污泥沉淀，縮短廢水的處理時間，提高廢水的處理速度。


圖1為本發明工藝流程圖。
具體實施例方式本發明包括如下工藝步驟 A、厭氧發酵
將養豬場產生的廢水引入到用沼氣池中進行厭氧發酵；
B、過濾
用格柵井過濾經A步驟后的廢 水；
C、調節池處理
將經過B步驟后的廢水引入調節池，在調節池中加入堿液，使調節池中廢水的PH值為
6.5 7.5 ；
D、初步沉淀
將調節池中的廢水泵入到初沉池進行初步沉淀；
E、厭氧池處理
將初沉池中的廢水引入厭氧池進行厭氧處理，厭氧處理12 22小時；
F、再次沉淀
將厭氧池中的廢水引入到中沉池中進行再次沉淀，沉淀后的污泥回流至厭氧池，沉淀時間為2 3小時；
G、A/0池處理
將中沉池中的廢水引入A/0進行生化處理；
H、二沉池沉淀
將A/0池中的廢水引入二沉池進行沉淀處理，二沉池中污泥回流至A/0池，剩余污泥排至污泥池；
1、絮凝沉淀處理
將二沉池中的廢水引入反應池，在反應池中加入絮凝劑進行絮凝沉淀處理；
J、終沉處理
將反應池中的廢水引入終沉池，沉淀去除由于絮凝反應產生的污泥；K、消毒池處理
將終沉池中的廢水引入消毒池，經過消毒劑消毒殺菌后出水排放流入河流。所述A步驟中進入沼氣池中的廢水COD濃度為2000mg/L、氨氮濃度為405mg/L。COD為化學需氧量是在一定的條件下，采用一定的強氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑量，它是表示水中還原性物質多少的一個指標。水中的還原性物質有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機物。因此，化學需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標。化學需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。B步驟中，所述格柵井包括粗格柵和細格柵，所述粗格柵格柵間隙為10 20mm，所述細格柵格柵間隙為5 8mm。C步驟中，用鼓風機對對調節池進行鼓風，調節池處理時間為8 16小時。C步驟中，加入的堿液優選為NaOH溶液。D步驟中初步沉淀的時間為18 22小時。G步驟中所述的A/0池即為厭氧好氧池，其目的是采用A/0工藝(厭氧-好氧法，生物脫氮除磷工藝的簡稱)，在A/0池處理時，用羅茨風機向A/0池中鼓風。I步驟中，絮凝劑為聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺的混合物，聚合氯化鋁的加入量是按每升水300-500mg，聚丙烯酰胺·加入量是按每升水3-5mg進行添加。K步驟中的消毒劑優選次氯酸鈉。本發明主要的構筑物及設備有:
主要構筑物
沼氣池
功能:收集來自養豬場的廢水，沼氣池初步進行厭氧生化，分解大分子物質沉淀去除少部分懸浮物質，這座構筑物為原有構筑物。格柵井
功能:收集來自沼氣池的出水，利用格柵作用，進一步分離去除污水中大塊的懸浮物質。其包括粗格柵和細格柵，粗格柵格柵間隙為10 20mm，所述細格柵格柵間隙為5 8mm ο調節池
功能:收集來自格柵井的出水，調節水量、均衡水質。平均流量:12.5m3/h 有效容積:150m3
停留時間:8h 16h 初沉池
功能:收集來自調節池的出水，利用重力作用，進一步分離去除污水中顆粒較大的懸浮顆粒。厭氧池
功能:主要用于將廢水中難降解的有機物質和大分子有機物開環斷鏈，變為易于生物降解的小分子物質，同時去除一部分有機物。有利于后續好氧生物降解。由于產酸菌代謝周期短，可迅速完成，此過程科學地實現了沉淀、生物絮凝、降解分離于一體的功效。
平均流量:12.5m3/h 停留時間:12 22h
中沉池
功能:收集由厭氧池出來的污水，進行沉淀去除污泥，并將污泥回流到厭氧池中，剩余污泥排入污泥濃縮池。平均流量:25m3/h 停留時間:2 3h
主要設備材料表:
A/0池
功能:在好氧菌作用下，將有機物徹底轉化為C02和H20，并實現生物脫氮。A/0工藝稱為厭氧-好氧法，生物脫氮除磷工藝的簡稱。A/0工藝是流程最簡單，應用最廣泛的脫氮除磷工藝。污水首先進入厭氧池，厭氧菌將污水中的易降解有機物轉化成VFAs。回流污泥帶入的聚磷菌將體內的聚磷分解，此為釋磷，所釋放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厭氧環境下維持生存，另一部分供聚磷菌主動吸收VFAs，并在體內儲存PHB。進入缺氧區，反硝化細菌就利用混合液回流帶入的硝酸鹽及進水中的有機物進行反硝化脫氮，接著進入好氧區，聚磷菌除了吸收利用污水中殘留的易降解BOD外，主要分解體內儲存的PHB產生能量供自身生長繁殖,并主動吸收環境中的溶解磷，此為吸磷，以聚磷的形式在體內儲存。污水經厭氧區，有機物分別被聚磷菌和反硝化細菌利用后濃度已很低，有利于自養的硝化菌的生長繁殖。最后，混合液進入沉淀池，進行泥水分離，上清液作為處理水排放，沉淀污泥的一部分回流厭氧池，另一部分作為剩余污泥排放。`本工藝在系統上可以稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間少于其他同類工藝。而且在厭氧-缺氧-好養交替運行條件下，不易發生污泥膨脹。該工藝處理效率一般能達到:B0D5和SS為90%_95%，總氮為70%以上，磷為90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但A2/0工藝的基建費和運行費均高于普通活性污泥法，運行管理要求高，所以對目前我國國情來說，當處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養化，從而影響給水水源時，才采用該工藝。本工藝具有如下特點:
(1)本工藝在系統上可以稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間少于其他同類工藝
(2)在厭氧(缺氧)、好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100
(3)污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效
(4)運行中勿需投藥，兩個A斷只用輕緩攪拌，并不增加溶解氧濃度，運行費用高
由于污水中的氨氮含量過高，因此加入清水150噸/天，用以稀釋污水中氨氮的含量。平均流量:18.75m3/h (在A池中加入150噸清水用以稀釋污水中氨氮含量)
總停留時間18.3h,
水里停留時間分別為:
厭氧池內水力停留時間3.7h，好氧池內水里停留時間14.6h。
二沉池
功能:沉淀分離好氧池出水中攜帶的好氧微生物，并將其部分回流。工藝形式為豎流式。設計平均流量:35m3/h 停留時間:3.5h
反應池
通過投加絮凝劑PAC (聚合氯化鋁)和PAM (聚丙烯酰胺)，污水與絮凝藥劑的混合攪拌，以形成均勻的絮狀污泥，進行進一步的沉淀去除雜物。設計平均流量:18.75m3/h 停留時間:IOmin
終沉池
功能:沉淀分離反應池出水的污泥，將污泥回流至污泥濃縮池。平均流量:18.75m3/h 停留時間:2.2h
消毒池
主要功能:投加次氯酸鈉消毒劑，與污水充分接觸后，去除水中的細菌、大腸菌群并氧化水中部分CODcr。流量Q=18.75m3/h ；
停留時間:2.0h
有效容積:35m3 污泥濃縮池
功能:儲存并濃縮各沉淀池排出的污泥，并通人工定期清掏。好氧池污泥量為3.2m3 /d,厭氧池子污泥量為1.6m3 /d,反應池污泥量為6.0m3 /d,總污泥量為10.8m3/d。停留時間:10d
權利要求
1.規模化養豬場廢水處理方法，其特征在于:包括如下工藝步驟: A、厭氧發酵 將養豬場產生的廢水引入到用沼氣池中進行厭氧發酵； B、過濾 用格柵井過濾經A步驟后的廢水； C、調節池處理 將經過B步驟后的廢水引入調節池，在調節池中加入堿液，使調節池中廢水的PH值為6.5 7.5 ； D、初步沉淀 將調節池中的廢水泵入到初沉池進行初步沉淀； E、厭氧池處理 將初沉池中的廢水引入厭氧池進行厭氧處理，厭氧處理12 22小時； F、再次沉淀 將厭氧池中的廢水引入到中沉池中進行再次沉淀，沉淀后的污泥回流至厭氧池，沉淀時間為2 3小時； G、A/0池處理· 將中沉池中的廢水引入A/Ο進行生化處理； H、二沉池沉淀 將A/Ο池中的廢水引入二沉池進行沉淀處理，二沉池中污泥回流至A/Ο池，剩余污泥排至污泥池； 1、絮凝沉淀處理 將二沉池中的廢水引入反應池，在反應池中加入絮凝劑進行絮凝沉淀處理； J、終沉處理 將反應池中的廢水引入終沉池，沉淀去除由于絮凝反應產生的污泥； K、消毒池處理 將終沉池中的廢水引入消毒池，經過消毒劑消毒殺菌后出水排放。
2.根據權利要求1所述的規模化養豬場廢水處理方法，其特征在于:所述A步驟中進入沼氣池中的廢水COD濃度為2000mg/L、氨氮濃度為405mg/L。
3.根據權利要求1所述的規模化養豬場廢水處理方法，其特征在于:B步驟中，所述格柵井包括粗格柵和細格柵，所述粗格柵格柵間隙為10 20mm，所述細格柵格柵間隙為5 8mm ο
4.根據權利要求1所述的規模化養豬場廢水處理方法，其特征在于:C步驟中，用鼓風機對調節池進行鼓風，調節池處理時間為8 16小時。
5.根據權利要求1或4所述的規模化養豬場廢水處理方法，其特征在于:C步驟中，力口入的堿液為NaOH溶液。
6.根據權利要求1所述的規模化養豬場廢水處理方法，其特征在于:D步驟中初步沉淀的時間為18 22小時。
7.根據權利要求1所述的規模化養豬場廢水處理方法，其特征在于:在A/0池處理時，用羅茨風機向A/0中的O池中鼓風。
8.根據權利要求1所述的規模化養豬場廢水處理方法，其特征在于:1步驟中，絮凝劑為聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺的混合物，聚合氯化鋁的加入量是按每升水300-500mg，聚丙烯酰胺加入量是按每升水3-5mg進行添加。
9.根據權利要求1所述的規模化養豬場廢水處理方法，其特征在于:K步驟中的消毒劑為次氯酸鈉 。
全文摘要
本發明涉及規模化養豬場廢水處理方法，其包括厭氧發酵、過濾、調節池處理、初步沉淀、厭氧池處理、再次沉淀、A/O池處理、二沉池沉淀、絮凝沉淀處理、終沉處理和消毒池處理步驟，本發明處理工序簡單、處理成本低，且處理能力強，適合規模化養豬場廢水處理的推廣和應用。
文檔編號C02F9/14GK103241908SQ20131020884
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月30日 優先權日2013年5月30日
發明者唐春祥 申請人:成都巨星農牧科技有限公司