本發(fā)明屬于養(yǎng)殖業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種養(yǎng)殖廢水凈化處理方法和裝置。

背景技術(shù)：

隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展，規(guī)?；B(yǎng)殖越來越多。規(guī)?；B(yǎng)殖的出現(xiàn)也有力的保證了肉品供應(yīng)，國家民生民計以及社會穩(wěn)定。但養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便污水也成了嚴(yán)重的面源污染源，既污染環(huán)境，又影響畜牧業(yè)疫病防治。而生豬在飼養(yǎng)量和消費(fèi)量均排在第一，占肉類消費(fèi)量的65％，也是畜禽中最嚴(yán)重的污染源。

畜牧養(yǎng)殖場污水主要包括動物尿、部分糞便、沼液和沖洗水，屬高濃度有機(jī)污水，而且懸浮物和氨氮含量大。這種未經(jīng)處理的污水進(jìn)入自然水體后，使水中固體懸浮物、有機(jī)物和微生物含量升高，改變水體的物理、化學(xué)和生物群落組成，使水質(zhì)變壞。污水中還含有大量的病原微生物將通過水體或通過水生動植物進(jìn)行擴(kuò)散傳播，危害人畜健康。為了做到經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益的三者有機(jī)結(jié)合，使企業(yè)走可持續(xù)發(fā)展的道路，必須對其污水進(jìn)行有效的治理。

畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放廢水由于有機(jī)物濃度高、氨氮濃度高、惡臭嚴(yán)重的特點(diǎn)，常規(guī)的厭氧-好氧處理均難以實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。部分企業(yè)外表上好像做到了達(dá)標(biāo)排放，但是基本都是采用偷偷拼入地下水、河水、自來水，通過其他“好水”來稀釋高濃度的養(yǎng)殖廢水，使出水口的指標(biāo)符合排放標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致資源的極大浪費(fèi)。甚至有的企業(yè)直接將未完全達(dá)標(biāo)的廢水偷排到河流中，對周圍環(huán)境和人畜健康帶來了巨大的傷害。有的企業(yè)的廢水處理可以達(dá)標(biāo)，但存在成本價格極高、出水不暢、不具有實用性等該系列問題。因此在合理成本內(nèi)，做到可以讓養(yǎng)殖廢水達(dá)標(biāo)排放的治理技術(shù)及工藝是一項極難的技術(shù)。

本發(fā)明率先采用SBBR膜技術(shù)，獲得了穩(wěn)定的低成本的符合排放標(biāo)準(zhǔn)的養(yǎng)殖廢水治理技術(shù)及工藝。其中SBBR膜法是序批式生物膜反應(yīng)器(Sequencing Biofilm Batch Reactor)的簡稱，是目前國內(nèi)外正在研究、應(yīng)用的一種污水生物處理新工藝，但在畜禽廢水治理中很少有研究。SBBR是一種新型復(fù)合式生物膜反應(yīng)器在SBR反應(yīng)器，內(nèi)裝填不同的填料(如纖維填料、活性炭、陶粒等)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開了一種養(yǎng)殖廢水凈化處理方法和裝置，經(jīng)過該方法和裝置處理后后的廢水大大低于環(huán)保部規(guī)定出水水質(zhì)要求，具有較強(qiáng)的實用性。

一種養(yǎng)殖廢水凈化處理方法，包括如下步驟：

(1)預(yù)處理后的養(yǎng)殖廢水進(jìn)入一級SBBR生物兼氧反應(yīng)池，其中氧濃度為0.2～1.0mg/L，水力停留時間為1～3天；

(2)一級SBBR生物兼氧反應(yīng)池處理后的廢水進(jìn)入一級SBBR生物好氧反應(yīng)池，其中氧濃度為3～9mg/L，水力停留時間為1～4天；

(3)一級SBBR生物好氧反應(yīng)池處理后的廢水進(jìn)入一級沉淀池進(jìn)行沉淀，收集沉淀物和上清液。

預(yù)處理一般在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行，通過調(diào)節(jié)池可實現(xiàn)對廢水的均值、調(diào)節(jié)酸堿性等等處理，便于后續(xù)生化過程的順利進(jìn)行。

經(jīng)過上述步驟處理的廢水一般能夠滿足環(huán)保要求，對于要求更高的場合，作為優(yōu)選，一級沉淀池的清液進(jìn)一步進(jìn)行如下步驟(4)～(6)處理：

(4)一級沉淀池的清液進(jìn)入到二級SBBR生物兼性厭氧反應(yīng)池，其中氧濃度為0.6～5.0mg/L，水力停留時間為1～3天；

(5)二級SBBR生物兼性厭氧反應(yīng)池處理后的廢水進(jìn)入二級SBBR生物好氧反應(yīng)池，其中氧濃度為4～9mg/L，水力停留時間為3～7天；

(6)二級SBBR生物好氧反應(yīng)池處理后的廢水進(jìn)入二級沉淀池進(jìn)行沉淀，收集沉淀物和上清液。

本發(fā)明的一級SBBR生物兼氧反應(yīng)池、一級SBBR生物好氧反應(yīng)池、二級SBBR生物兼性厭氧反應(yīng)池、二級SBBR生物好氧反應(yīng)池內(nèi)裝有陶粒、塑料或其他固定式生物載體。或者一級SBBR生物兼氧反應(yīng)池、一級SBBR生物好氧反應(yīng)池、二級SBBR生物兼性厭氧反應(yīng)池、二級SBBR生物好氧反應(yīng)池內(nèi)裝有活性炭粒狀可流化的生物載體或者也可在所述一級SBBR生物兼氧反應(yīng)池、一級SBBR生物好氧反應(yīng)池、二級SBBR生物兼性厭氧反應(yīng)池、二級SBBR生物好氧反應(yīng)池內(nèi)裝一個可透過性膜，這種膜可以成為微生物的附著體，同時又能完成充氧功能。作為優(yōu)選，所述一級SBBR生物兼氧反應(yīng)池、一級SBBR生物好氧反應(yīng)池、二級SBBR生物兼性厭氧反應(yīng)池、二級SBBR生物好氧反應(yīng)池內(nèi)投加的填料為塑料件，例如可以是塑料環(huán)，塑料管等等具有類似管狀或者環(huán)狀的結(jié)構(gòu)，更有利細(xì)菌的負(fù)載和固定。

作為優(yōu)選，所述一級SBBR生物兼氧反應(yīng)池中，填料的體積占總反應(yīng)器容積的15～40％，底部設(shè)有污泥層，厚度控制在0.2～0.5米。

作為優(yōu)選，所述一級SBBR生物兼氧反應(yīng)池內(nèi)氧濃度為0.2～1.0mg/L。水力停留時間為2～2.5天。

作為優(yōu)選，所述一級SBBR生物好氧反應(yīng)池中，填料的體積占總反應(yīng)器容積的15～40％，連續(xù)曝氣16小時/天以上。作為進(jìn)一步優(yōu)選，所所一級SBBR生物好氧反應(yīng)池中氧濃度為4～8mg/L，水力停留時間為2～2.5天。

所述一級沉淀池中包括絮凝劑，所述絮凝劑為PAC和PAM，其中以含量為30％的PAC計算，PAC的加入的重量百分比為0.2～5％，其中PAM為150萬～600萬分子量PAM，添加量為0～千分之一。作為優(yōu)選，所述一級沉淀池中包括絮凝劑，所述絮凝劑為PAC和PAM，其中以含量為30％的PAC計算，PAC的加入的重量百分比為0.2～2％，其中PAM為150萬～300萬分子量PAM，添加量為0～萬分之一。

作為優(yōu)選，所述二級SBBR生物好氧反應(yīng)池的容積為一級SBBR生物好氧反應(yīng)池的1.5～2.5倍。

所述二級沉淀池中包括絮凝劑，所述絮凝劑為PAC和PAM，其中以含量為30％的PAC計算，PAC的加入的重量百分比為0.1～1％，其中PAM為150萬～600萬分子量PAM，添加量為0～千分之一。作為優(yōu)選，所述絮凝劑為PAC和PAM，其中以含量為30％的PAC計算，PAC的加入的重量百分比為0.1～0.6％，其中PAM為150萬～300萬分子量PAM，添加量為0～萬分之一。

作為優(yōu)選，所述養(yǎng)殖廢水為養(yǎng)豬廢水，其COD_Cr為3000-5500mg/L；其BOD₅為1600-2500mg/L；其SS為2000mg/L；其NH₄-N為450-700mg/L；其pH為6～8。

本發(fā)明還提供了一種養(yǎng)殖廢水凈化處理裝置，包括預(yù)處理單元、一級生化處理系統(tǒng)和二級生化處理系統(tǒng)；

所述預(yù)處理單元為調(diào)節(jié)池；

所述一級生化處理系統(tǒng)主要包括一級SBBR生物兼氧反應(yīng)池、一級SBBR生物好氧反應(yīng)池和一級沉淀池；

所述二級生化處理系統(tǒng)主要包括二級SBBR生物兼氧反應(yīng)池、二級SBBR生物好氧反應(yīng)池和二級沉淀池。

作為優(yōu)選，所述預(yù)處理單元與一級SBBR生物兼氧反應(yīng)池之間設(shè)有提供廢水輸送動力的水泵，通過水泵保證預(yù)處理單元中處理后的料液順利進(jìn)入到一級SBBR生物兼氧反應(yīng)池；所述一級SBBR生物兼氧反應(yīng)池與一級SBBR生物好氧反應(yīng)池之間設(shè)有供廢水輸送的重力自流管路，通過重力自流作用實現(xiàn)廢水的轉(zhuǎn)移；所述一級SBBR生物好氧反應(yīng)池底部設(shè)有一級沉淀池連通與連通的孔；所述一級沉淀池底部設(shè)有污泥清理閥，可通過自動控制或者人工控制定期開啟污泥清理閥門，對污泥進(jìn)行清理。

本技術(shù)率先采用SBBR膜技術(shù)，獲得了穩(wěn)定的低成本的符合排放標(biāo)準(zhǔn)的養(yǎng)殖廢水治理技術(shù)及工藝。同時本發(fā)明采用兼氧處理技術(shù)可發(fā)揮厭氧去除有機(jī)物絕對量高、好氧對有機(jī)物去除率高的各自優(yōu)點(diǎn)，提高總體有機(jī)物處理效率。兼氧微生物可將廢水中的大分子有機(jī)物分解為易生化的小分子有機(jī)物，改善廢水的可生化性,為后續(xù)好氧處理創(chuàng)造條件,提高了生化處理的整體效果。

實驗證明，利用本發(fā)明的方法和裝置，對養(yǎng)豬企業(yè)產(chǎn)生高COD_Cr、高BOD₅廢水進(jìn)行處理，經(jīng)過預(yù)處理、兩級生化處理、和pH調(diào)節(jié)后，得到的廢水大大低于環(huán)保部規(guī)定出水水質(zhì)要求，COD_Cr≤200mg/L；BOD₅≤100mg/L；SS≤120mg/L；NH₄-N≤40mg/L；pH為6～9?？梢灾苯优欧?，也可以用于農(nóng)田灌溉。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的處理裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的A-A面的示意圖。

圖3為圖1的B-B面的示意圖。

圖4為圖1的C-C面的示意圖。

圖5為圖1的D-D面的示意圖。

圖6為本發(fā)明的處理工藝流程圖。

具體實施方式

實施例處理的污水的原來水質(zhì)情況：

COD_Cr：3000-5500mg/L；BOD₅：1600-2500mg/L；SS：2000mg/L；NH₄-N：450-700mg/L；pH為7左右。

環(huán)保部規(guī)定要求達(dá)到的出水水質(zhì)(《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596－2001))：COD_Cr≤400mg/L；BOD₅≤150mg/L；SS≤200mg/L；NH₄-N≤80mg/L；pH為6～9。

參見附圖1～6所示，一種處理養(yǎng)豬場廢水的裝置：包括預(yù)處理單元、一級生化處理系統(tǒng)和二級生化處理系統(tǒng)：

安裝污水流動方向，預(yù)處理單元主要包括調(diào)節(jié)池；

一級生化處理系統(tǒng)主要包括一級SBBR生物兼氧反應(yīng)池(F4)、一級SBBR生物好氧反應(yīng)池(F3)和一級沉淀池(既初沉池)；

二級生化處理系統(tǒng)主要包括二級SBBR生物兼氧反應(yīng)池(F2)、二級SBBR生物好氧反應(yīng)池(F1)和二級沉淀池(既二沉池)；

上述各單元的連接關(guān)系如下：

(1)調(diào)節(jié)池的作用是均質(zhì)和均量，一般還可考慮兼有沉淀、混合、加藥、中和和預(yù)酸化等功能。本實施例中，調(diào)節(jié)池的作用是也是體現(xiàn)上述作用而設(shè)計。參考圖1、圖3。

(2)調(diào)節(jié)池處理完成的廢水通過水泵從酸化調(diào)節(jié)池提升進(jìn)入一級SBBR生物兼氧反應(yīng)池(F4)，提升高度4米。參考圖1、圖3。

(3)一級SBBR生物兼氧反應(yīng)池(或者可叫做一級SBBR生物兼性厭氧反應(yīng)池)中設(shè)置有SBBR膜，設(shè)有攪拌裝置，在必要時可以適度增加水體氧容量和廢水均質(zhì)，氧濃度0.2-1.0MG/L。參考圖1、圖3。

SBBR內(nèi)填料可選擇塑料懸浮件，可以直接懸浮于廢水體系中，也可以采用固定技術(shù)，將填料固定于反應(yīng)池中部或者底部，的體積占總反應(yīng)器容積的15-40％。

底部設(shè)有污泥層，也是非沉淀層，可置換，厚度控制在0.2-0.5米，作為穩(wěn)定水體而潴留。

(4)在接下去是一級SBBR生物兼氧反應(yīng)池串聯(lián)了一級SBBR生物好氧反應(yīng)池，通過生物接觸反應(yīng)，消減各種污染物，在一級SBBR生物好氧反應(yīng)池放置SBBR膜，其體積占總反應(yīng)器容積的15-40％。從一級兼氧反應(yīng)器的污水通過重力自流作用達(dá)到一級SBBR生物好氧反應(yīng)池從流動。參考圖1、圖3。

(5)一級SBBR生物好氧反應(yīng)池通過底部串聯(lián)的孔與一級沉淀池(即初沉池)連通，靠自重力流入一級沉淀池。一級SBBR生物好氧反應(yīng)池，采用24小時不間斷曝氣，氧濃度達(dá)到3-6MG/L。參考圖1、圖2和圖4。

一級沉淀池是自動清理。采取人工定期打開底部水閥，淤泥到污泥池中。

沉淀池主要是污泥與PAC(聚氯化鋁)、PAM(聚丙烯酰胺)反應(yīng)，促進(jìn)絮狀沉淀。30％PAC的添加量0.3-1.5％(占總污泥量的重量百分比)，根據(jù)水質(zhì)狀況調(diào)整。選用1500000分子量PAM，添加量0～萬分之一(占總污泥量的重量百分比)，也是根據(jù)水質(zhì)狀況調(diào)整。

經(jīng)過上述處理，一級沉淀池清水完全已經(jīng)達(dá)到環(huán)保部規(guī)定出水水質(zhì)要求(《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596－2001)。

(6)一級沉淀池清水，通過重力自流作用到二級SBBR生物兼性厭氧反應(yīng)器、再二級SBBR生物好氧反應(yīng)池(池體是一級SBBR生物好氧反應(yīng)池的1.5-2.5倍)，和再次到二級沉淀池(即二沉池)，設(shè)計原理基本同一級系統(tǒng)，增加了該系統(tǒng)，使各項評價指標(biāo)進(jìn)一步降低。大大低于環(huán)保部規(guī)定出水水質(zhì)要求(《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596－2001)。二級沉淀池，30％PAC的添加量0.1-0.6％，根據(jù)水質(zhì)狀況調(diào)整。選用1500000分子量PAM，添加量0～萬分之一，也是根據(jù)水質(zhì)狀況調(diào)整。參見圖1、圖2、圖3和圖5.

如圖6所示，實際處理過程為：

收集養(yǎng)豬廢水，經(jīng)過沉淀，固液分離機(jī)或帶式壓濾機(jī)去除大部分固形物后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，或沼液進(jìn)入調(diào)節(jié)池，進(jìn)過酸化池調(diào)節(jié)，然后靠水泵提升進(jìn)入一級生化反應(yīng)系統(tǒng)，逐步進(jìn)入SBBR膜為特征的一級兼氧池、SBBR膜為特征一級好氧池、以及在一級沉淀池中與一定比例PAM、PAC作用，去除大部分污染物池，部分底部沉淀物通過底部閘門流入淤泥池中，帶式壓濾機(jī)去除大部分固形物后，液體部分提升回流到一級生化反應(yīng)系統(tǒng)。大部分一級沉淀池清水自流進(jìn)入二級生化反應(yīng)系統(tǒng)，同上，而二級沉淀池中與一定比例PAM、PAC作用，去除固形物，部分底部沉淀物通過底部閘門流入淤泥池中，帶式壓濾機(jī)去除大部分固形物后，液體部分提升回流到二級生化反應(yīng)系統(tǒng)。完成處理大部分的二級沉淀池清水流出系統(tǒng)，再經(jīng)pH調(diào)節(jié)消毒池后達(dá)標(biāo)排放。SBBR反應(yīng)池內(nèi)多余的活性污泥，可通過底部閘門流入淤泥池中，經(jīng)帶式壓濾機(jī)去除大部分固形物后，經(jīng)干化場處理后外運(yùn)處理，液體進(jìn)入一級沉淀池再循環(huán)處理。

本發(fā)明處理參數(shù)(日處理40-50噸水的設(shè)計參數(shù))控制如下：

1、調(diào)節(jié)池：尺寸：長7.5m，寬4m，深3m

2、一級SBBR生物兼性厭氧反應(yīng)池：一級SBBR生物兼性厭氧反應(yīng)池采用MBR厭氧反應(yīng)器和SBBR膜技術(shù)相結(jié)合，該MBR反應(yīng)器是處理效率相對較高的厭氧處理反應(yīng)器，具有容積負(fù)荷高，水力停留時間短等優(yōu)點(diǎn)。尺寸：長5m，寬4m，深5m。水力停留時間(HRT)：2～2.5天。

3、一級SBBR生物好氧反應(yīng)池：選擇SBBR處理工藝一般根據(jù)污水不間斷排放的特點(diǎn)及要求在同時去除COD同時還要去脫氨除磷功能。尺寸：長5m，寬4m，深5m；水力停留時間(HRT)：2～2.5天。

4、一級沉淀池(附加藥功能)：預(yù)沉池的作用是沉掉一級生化反應(yīng)器帶出的污泥，為下一級生化處理減輕負(fù)荷。尺寸：長2.5m，寬3.3m，深5m。水力停留時間(HRT)：0.8～1.2天。

5、二級SBBR生物兼性厭氧反應(yīng)池：本處理工藝中二級厭氧反應(yīng)器選用MBR厭氧反應(yīng)器(SBBR膜技術(shù))，MBR反應(yīng)器是處理效率相對較高的厭氧處理反應(yīng)器，具有容積負(fù)荷高，水力停留時間短等優(yōu)點(diǎn)。尺寸：長5m，寬4m，深5m。水力停留時間(HRT)：2～2.5天。

6、二級SBBR生物好氧反應(yīng)池：選擇SBBR處理工藝一般根據(jù)污水不間斷排放的特點(diǎn)及要求在同時去除COD同時還要去脫氨除磷功能。尺寸：長10m，寬4m，深5m。水力停留時間(HRT)：4～5天。

7、二級沉淀池(附加藥功能)：二級沉淀池的作用是沉掉二級生化反應(yīng)器帶出的污泥。尺寸：長2.5m，寬3.3m，深5m。水力停留時間(HRT)：0.8～1.2天。

8、羅茨風(fēng)機(jī)(曝氣用)：電機(jī)功率：11KW：數(shù)量：2臺，一開一備。

9、帶式壓濾機(jī)：進(jìn)行過濾去除大部分大顆粒豬糞渣滓，以減輕后處理負(fù)荷。

處理效果數(shù)據(jù)

處理效果主要按預(yù)處理、兩級生化處理，整個工藝以污水的達(dá)標(biāo)排放為終點(diǎn)。

預(yù)處理后污水的原來水質(zhì)情況：COD_Cr 3000-5500mg/L；BOD₅1600-2500mg/L；SS 2000mg/L；NH₄-N 450-700mg/L；pH＝7左右，來自南通海欣生豬養(yǎng)殖場。

經(jīng)過一級生化處理系統(tǒng)生化處理后，得到的廢水完全滿足環(huán)保部規(guī)定出水水質(zhì)要求；經(jīng)過二級生化處理系統(tǒng)后，排出的水大大低于環(huán)保部規(guī)定出水水質(zhì)要求(《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596－2001)：COD_Cr≤400mg/L；BOD₅≤150mg/L；SS≤200mg/L；NH₄-N≤80mg/L；pH為6～9。

經(jīng)過1年調(diào)試，數(shù)百次的多單位抽檢和不定期檢測，含有檢測資質(zhì)的第三方(國土資源部合肥礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢驗中心、南通中氣環(huán)境技術(shù)有限公司、嘉興中一檢測研究院有限公司等)的測定和浙江大學(xué)某部門實驗室、本企業(yè)實驗室的數(shù)百次檢測，實際COD_Cr≤200mg/L；BOD₅≤100mg/L；SS≤120mg/L；NH₄-N≤40mg/L；pH為6～9。