專利名稱：一種規(guī)?；i場養(yǎng)殖廢水高效低耗達標(biāo)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種規(guī)模化豬場養(yǎng)殖廢水高效低耗達標(biāo)處理方法，屬于環(huán)保廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
畜禽養(yǎng)殖污染是我國重大環(huán)境問題，也是我國社會主義新農(nóng)村建設(shè)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的重大問題。我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)面源污染對水體氮磷的貢獻率高達30%左右，成為我國水環(huán)境和農(nóng)村環(huán)境中最為嚴(yán)重的污染源之一。解決畜禽養(yǎng)殖污染問題是我國環(huán)境保護和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的ー項重要任務(wù)。研發(fā)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化綜合利用與污染物高效減控關(guān)鍵技術(shù)是《國家中長期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》環(huán)境領(lǐng)域優(yōu)先主題“綜合治污與廢棄物循環(huán)利用”與“農(nóng)村面源污染控制”的重點內(nèi)容，是環(huán)境保護領(lǐng)域和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域國家重大科技需求。我國規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場14000多個，畜禽養(yǎng)殖存欄量123. 6億頭(只)/年，肉、蛋總產(chǎn)量居世界首位，產(chǎn)值超過I. 4萬億元，占農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的34%，是關(guān)系國計民生的重要產(chǎn)業(yè)。然而，近年來我國畜禽養(yǎng)殖污染防治問題日益突出。養(yǎng)殖廢水排放量超過200億噸/年，80%左右養(yǎng)埴場養(yǎng)埴廢水未經(jīng)任何處理而外排，成為我國水環(huán)境質(zhì)量和農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量惡化的主要污染源，危及城鄉(xiāng)居民飲用水安全。畜禽養(yǎng)殖廢水常規(guī)厭氧沼氣發(fā)酵和厭氧-好氧處理エ藝等點源工程化污染減控治理技術(shù)投資大、穩(wěn)定性差、運行費用高、可操作性差。規(guī)?；i場養(yǎng)殖廢水占畜禽養(yǎng)殖廢水總量的10%，含有高濃度的有機物，氮素和磷，是ー種典型的畜禽養(yǎng)殖廢水。為解決規(guī)?；i場養(yǎng)殖廢水污染，實現(xiàn)污染物減排，關(guān)鍵是要開發(fā)出ー種高效簡便的處理方式。為此，本發(fā)明以規(guī)模化豬場養(yǎng)殖廢水高效低耗達標(biāo)處理和氮磷營養(yǎng)元素生態(tài)循環(huán)利用為目標(biāo)，攻克廢水處理投資大、運行費用高、維護復(fù)雜等技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)污染物排放最小化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種規(guī)?；i場養(yǎng)殖廢水高效低耗達標(biāo)處理方法規(guī)?；i場養(yǎng)殖廢水高效低耗達標(biāo)處理方法是養(yǎng)殖廢水經(jīng)水力篩固液分離后，其中，60% 90%的廢水進入上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，轉(zhuǎn)化大部分COD并回收沼氣，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器出水進入分步進水序批式反應(yīng)器好氧段進行處理，控制DO 2 5mg/し反應(yīng)時間5 7h，好氧處理完成后與10% 40%的廢水進入分步進水序批式反應(yīng)器缺氧段進行反硝化脫氮，同時回補堿度，反應(yīng)時間6 8h，然后進入分步進水序批式反應(yīng)器沉淀段，沉淀0. 5h，上清液進入磷酸銨鎂結(jié)晶反應(yīng)器，利用2MNa0H溶液調(diào)節(jié)pH至9. 0，投加工業(yè)氯化鎂，使Mg與P的摩爾比為I. 5 I. 9，曝氣攪拌進行氮磷營養(yǎng)物質(zhì)回收，反應(yīng)時間I. 5h，回收物有效成分為磷酸銨鎂，用作緩釋肥；上流式厭氧污泥床反應(yīng)器和分步進水序批式反應(yīng)器產(chǎn)生的剩余污泥加入豬糞后在高濃度厭氧消化池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，一個厭氧發(fā)酵周期25 30d，沼液沼渣作為優(yōu)質(zhì)有機肥施用于農(nóng)田，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)沼氣凈化器、沼氣收集器后進行沼氣發(fā)電，電能供給廢水處理設(shè)備運行；上流式厭氧污泥床反應(yīng)器水力停留時間7 12d，污泥負(fù)荷不超過2. OkgCOD /kgMLVSS (!，平均污泥濃度MLVSS 20 40g/L，分步進水序批式反應(yīng)器水力停留時間4d，污泥負(fù)荷不超過I. OkgCOD/kgMLVSS d，平均污泥濃度MLVSS
2.5 4. Og/L，進入高濃度厭氧消化池中的剩余污泥與豬糞體積比為4:1。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的有益效果
1.污染物去除率高出水水質(zhì)指標(biāo)符合《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596-2001)；
2.分步進水序批式反應(yīng)器通過實行分步進水和智能聯(lián)控，利用廢水自身的COD實現(xiàn)脫氮系統(tǒng)碳源堿度自平衡，不用投加甲醇、こ酸鈉等作為反硝化碳源，也不用加堿調(diào)節(jié)堿度，降低運行費用；
3.利用磷酸銨鎂結(jié)晶法回收氮磷，效果穩(wěn)定可靠，運行費用適中，產(chǎn)生的磷酸銨鎂可用作農(nóng)田緩釋肥，肥效緩釋效果好、利用率高，減少了常規(guī)氮肥磷肥的施用量；
4.上流式厭氧污泥床反應(yīng)器與高濃度厭氧消化池可產(chǎn)生沼氣用于發(fā)電。當(dāng)氣溫高于200C吋，產(chǎn)氣能力旺盛，每日沼氣發(fā)電量可滿足污水處理設(shè)備運行需要，當(dāng)氣溫低于20°C時，產(chǎn)氣能力逐漸衰退，每日沼氣發(fā)電量占總耗電量的40% 60%,電カ缺ロ以エ業(yè)用電補充；
5.污泥與豬糞混合厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼，沼液沼渣作為優(yōu)質(zhì)有機肥施用于農(nóng)田，有效實現(xiàn)污泥減量化、無害化、資源化；
6.運行維護方便、費用適中，處理效果穩(wěn)定可靠，適合規(guī)?；B(yǎng)豬場養(yǎng)殖廢水達標(biāo)處理。


圖I是規(guī)模化豬場養(yǎng)殖廢水高效低耗達標(biāo)處理方法エ藝流程。
具體實施例方式本發(fā)明實施例在ー個年生豬出欄超過兩萬頭的規(guī)?；i場實施，該規(guī)?；i場養(yǎng)殖廢水產(chǎn)生量60 120噸/天(呈季節(jié)性變化，夏秋水量大，冬春水量小)，在各實施例中，控制上流式厭氧污泥床反應(yīng)器與分步進水序批式反應(yīng)器不同的進水配比及水力停留時間。養(yǎng)殖廢水水質(zhì)C0D 4000 9000mg/L，BOD5 2000 5000mg/L，NH4+_N 400 1000mg/L，TP40 70mg/L, SS 1000 3500mg/L。實施例I
養(yǎng)殖廢水經(jīng)水力篩固液分離后，其中，60%的廢水進入上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，轉(zhuǎn)化大部分COD并回收沼氣，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器出水進入分步進水序批式反應(yīng)器好氧段進行處理，控制DO 2mg/L,反應(yīng)時間5h，好氧處理完成后與40%的廢水進入分步進水序批式反應(yīng)器缺氧段進行反硝化脫氮，同時回補堿度，反應(yīng)時間8h，然后進入分步進水序批式反應(yīng)器沉淀段，沉淀0. 5h，上清液進入磷酸銨鎂結(jié)晶反應(yīng)器，利用2MNa0H溶液調(diào)節(jié)pH至9. 0，投加工業(yè)氯化鎂，使Mg與P的摩爾比為I. 5，曝氣攪拌進行氮磷營養(yǎng)物質(zhì)回收，反應(yīng)時間I. 5h，回收物有效成分為磷酸銨鎂，用作緩釋肥；上流式厭氧污泥床反應(yīng)器和分步進水序批式反應(yīng)器產(chǎn)生的剩余污泥加入豬糞后在高濃度厭氧消化池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，一個厭氧發(fā)酵周期25 30d，沼液沼渣作為優(yōu)質(zhì)有機肥施用于農(nóng)田，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)沼氣凈化器、沼氣收集器后進行沼氣發(fā)電，電能供給廢水處理設(shè)備運行；上流式厭氧污泥床反應(yīng)器水力停留時間U,污泥負(fù)荷不超過2. OkgCOD/kgMLVSS-d,平均污泥濃度MLVSS 20g/L,分步進水序批式反應(yīng)器水力停留時間4d，污泥負(fù)荷不超過I. OkgCOD/kgMLVSS d，平均污泥濃度MLVSS 2. 5g/L，進入高濃度厭氧消化池中的剩余污泥與豬糞體積比為4:1。上流式厭氧污泥床反應(yīng)器出水 COD 400 1400mg/L，B0D5 200 600mg/L，NH:_N 420 1050 mg/L，TP 40 70 mg/L ；分步進水序批式反應(yīng)器出水COD 350 500mg/L，B0D5 100 200mg/L，NH4+_N 50 80 mg/L，TP 30 60 mg/L ;磷酸銨鎂結(jié)晶反應(yīng)器出水水質(zhì)COD 150 250mg/L，B0D5 50 IOOmg/L，NH4+-N 20 40 mg/L, TP 3. 0 7. 0 mg/L, SS 50 150 mg/L。實施例2 養(yǎng)殖廢水經(jīng)水力篩固液分離后，其中，90%的廢水進入上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，轉(zhuǎn)化大部分COD并回收沼氣，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器出水進入分步進水序批式反應(yīng)器好氧段進行處理，控制DO 5mg/L,反應(yīng)時間7h，好氧處理完成后與10%的廢水進入分步進水序批式反應(yīng)器缺氧段進行反硝化脫氮，同時回補堿度，反應(yīng)時間6h，然后進入分步進水序批式反應(yīng)器沉淀段，沉淀0. 5h，上清液進入磷酸銨鎂結(jié)晶反應(yīng)器，利用2MNa0H溶液調(diào)節(jié)pH至9. 0，投加工業(yè)氯化鎂，使Mg與P的摩爾比為I. 9，曝氣攪拌進行氮磷營養(yǎng)物質(zhì)回收，反應(yīng)時間I. 5h，回收物有效成分為磷酸銨鎂，用作緩釋肥；上流式厭氧污泥床反應(yīng)器和分步進水序批式反應(yīng)器產(chǎn)生的剩余污泥加入豬糞后在高濃度厭氧消化池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，一個厭氧發(fā)酵周期25 30d，沼液沼渣作為優(yōu)質(zhì)有機肥施用于農(nóng)田，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)沼氣凈化器、沼氣收集器后進行沼氣發(fā)電，電能供給廢水處理設(shè)備運行；上流式厭氧污泥床反應(yīng)器水力停留時間12d，污泥負(fù)荷不超過2. OkgCOD/kgMLVSS -d,平均污泥濃度MLVSS40g/L，分步進水序批式反應(yīng)器水力停留時間4d，污泥負(fù)荷不超過I. OkgCOD/kgMLVSS d，平均污泥濃度MLVSS 4. Og/L，進入高濃度厭氧消化池中的剩余污泥與豬糞體積比為4:1。上流式厭氧污泥床反應(yīng)器出水 COD 600 1800mg/L，B0D5 250 700mg/L，NH4+_N 420 1100 mg/L, TP 40 70 mg/L ；分步進水序批式反應(yīng)器出水COD 300 400mg/L，B0D5 100 150mg/L，NH4+_N 30 60 mg/L，TP 30 60 mg/L ;磷酸銨鎂結(jié)晶反應(yīng)器出水水質(zhì)COD 100 200mg/L，B0D5 40 90mg/L，NH4+-N 20 30 mg/L, TP 4. 0 6. 5mg/L, SS 50 100 mg/L。實施例3
養(yǎng)殖廢水經(jīng)水力篩固液分離后，其中，70%的廢水進入上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，轉(zhuǎn)化大部分COD并回收沼氣，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器出水進入分步進水序批式反應(yīng)器好氧段進行處理，控制DO 4mg/L,反應(yīng)時間6h，好氧處理完成后與30%的廢水進入分步進水序批式反應(yīng)器缺氧段進行反硝化脫氮，同時回補堿度，反應(yīng)時間7h，然后進入分步進水序批式反應(yīng)器沉淀段，沉淀0. 5h，上清液進入磷酸銨鎂結(jié)晶反應(yīng)器，利用2MNa0H溶液調(diào)節(jié)pH至9. 0，投加工業(yè)氯化鎂，使Mg與P的摩爾比為I. 9，曝氣攪拌進行氮磷營養(yǎng)物質(zhì)回收，反應(yīng)時間
I.5h，回收物有效成分為磷酸銨鎂，用作緩釋肥；上流式厭氧污泥床反應(yīng)器和分步進水序批式反應(yīng)器產(chǎn)生的剩余污泥加入豬糞后在高濃度厭氧消化池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，一個厭氧發(fā)酵周期25 30d，沼液沼渣作為優(yōu)質(zhì)有機肥施用于農(nóng)田，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)沼氣凈化器、沼氣收集器后進行沼氣發(fā)電，電能供給廢水處理設(shè)備運行；上流式厭氧污泥床反應(yīng)器水力停留時間IOd,污泥負(fù)荷不超過2. OkgCOD/kgMLVSS -d,平均污泥濃度MLVSS30g/L，分步進水序批式反應(yīng)器水力停留時間4d，污泥負(fù)荷不超過I. OkgCOD/kgMLVSS d，平均污泥濃度MLVSS 3. Og/L，進入高濃度厭氧消化池中的剩余污泥與豬糞體積比為4:1。上流式厭氧污泥床反應(yīng)器出水 COD 500 1600mg/L，B0D5 200 700mg/L，NH4+_N 400 1100 mg/L, TP 40 70 mg/L ；分步進水序批式反應(yīng)器出水COD 350 450mg/L，B0D5 150 200mg/L，NH4+_N 40 70 mg/L，TP 30 60 mg/L ;磷酸銨鎂結(jié)晶反應(yīng)器出水水質(zhì)COD 100 250mg/L，B0D5 50 IOOmg/L，NH4+-N 20 30 mg/L, TP 3. 0 6. 5mg/L, SS 50 120 mg/L。主要處理構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)簡述如下。上流式厭氧污泥床反應(yīng)器采用立方體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，外部鋪設(shè)保溫層，長X寬 X 高=11. 4mX8mX8. 8m。 分步進水序批式反應(yīng)器采用立方體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，外部鋪設(shè)保溫層，長X寬X高=12. 5mX 10mX4m。磷酸銨鎂結(jié)晶反應(yīng)器平面形狀為圓形，反應(yīng)區(qū)尺寸為O5. 4mX6. 5m，反應(yīng)區(qū)底部安裝旋混散流曝氣器進行曝氣攪拌。結(jié)晶收集區(qū)位于反應(yīng)區(qū)下方，采用棱臺結(jié)構(gòu)，高lm，母線與水平夾角45°。高濃度厭氧消化池采用地埋式圓筒形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，便于無動カ進料，尺寸為O IOmX 6m。每個實施例經(jīng)過三個月的運行，出水水質(zhì)指標(biāo)均符合《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596-2001)，其中糞大腸菌群數(shù)與蛔蟲卵未檢測。具體處理效果如下表
權(quán)利要求
1.一種規(guī)?；i場養(yǎng)殖廢水高效低耗達標(biāo)處理方法，其特征在于養(yǎng)殖廢水經(jīng)水力篩固液分離后，其中，60% 90%的廢水進入上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，轉(zhuǎn)化大部分COD并回收沼氣，上流式厭氧污泥床反應(yīng)器出水進入分步進水序批式反應(yīng)器好氧段進行處理，控制DO2 5mg/L，反應(yīng)時間5 7h，好氧處理完成后與10% 40%的廢水進入分步進水序批式反應(yīng)器缺氧段進行反硝化脫氮，同時回補堿度，反應(yīng)時間6 8h，然后進入分步進水序批式反應(yīng)器沉淀段，沉淀0. 5h，上清液進入磷酸銨鎂結(jié)晶反應(yīng)器，利用2MNa0H溶液調(diào)節(jié)pH至9. 0，投加工業(yè)氯化鎂，使Mg與P的摩爾比為I. 5 I. 9，曝氣攪拌進行氮磷營養(yǎng)物質(zhì)回收，反應(yīng)時間I. 5h，回收物有效成分為磷酸銨鎂，用作緩釋肥；上流式厭氧污泥床反應(yīng)器和分步進水序批式反應(yīng)器產(chǎn)生的剩余污泥加入豬糞后在高濃度厭氧消化池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，一個厭氧發(fā)酵周期25 30d，沼液沼渣作為優(yōu)質(zhì)有機肥施用于農(nóng)田，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)沼氣凈化器、沼氣收集器后進行沼氣發(fā)電，電能供給廢水處理設(shè)備運行；上流式厭氧污泥床反應(yīng)器水力停留時間7 12d，污泥負(fù)荷不超過2. OkgCOD/kgMLVSS *d,平均污泥濃度MLVSS 20 40g/L，分步進水序批式反應(yīng)器水力停留時間4d，污泥負(fù)荷不超過I. OkgCOD/kgMLVSS (!，平均污泥濃度MLVSS 2. 5 4. Og/L，進入高濃度厭氧消化池中的剩余污泥與豬糞體積比為4:1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種規(guī)?；i場養(yǎng)殖廢水高效低耗達標(biāo)處理方法。養(yǎng)殖廢水經(jīng)水力篩固液分離后，其中，60%～90%的廢水進入上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，轉(zhuǎn)化大部分COD并回收沼氣，出水進入分步進水序批式反應(yīng)器好氧段進行處理，好氧處理完成后與10%～40%的廢水進入缺氧段進行反硝化脫氮，同時回補堿度，然后進入沉淀段，上清液進入磷酸銨鎂結(jié)晶反應(yīng)器進行氮磷回收；上流式厭氧污泥床反應(yīng)器和分步進水序批式反應(yīng)器產(chǎn)生的剩余污泥加入豬糞后在高濃度厭氧消化池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，沼液沼渣作為優(yōu)質(zhì)有機肥施用于農(nóng)田，產(chǎn)生的沼氣進行發(fā)電，電能供給廢水處理設(shè)備運行。本發(fā)明具有工藝簡單，便于資源回收，處理效果長期穩(wěn)定可靠，且建設(shè)、運行、維護費用適中的優(yōu)點。
文檔編號C02F9/14GK102616982SQ201210063010
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者吳偉祥, 李波, 王亮, 陳重軍, 韓志英 申請人:浙江大學(xué)