一种畜牧业养殖废水的处理方法及其系统与流程

本发明涉及畜牧业废水处理工艺领域，尤其是涉及一种畜牧业养殖废水的处理方法及其系统。

背景技术：

随着经济的不断发展，生活水平的提高，大规模、集中式养牛、养羊、养猪等畜牧业养殖场也不断的迅猛发展，在养殖过程中产生的粪、尿等排泄物及冲洗棚舍废水的处理日益得到重视。目前我国规模化畜牧业养殖废水一般采用SBR工艺或者单一厌氧—好氧工艺，耐冲击负荷能力弱，出水水质不稳定；且经厌氧消解后的沼液中含有大量难降解纤维素，悬浮物浓度极高，去除难度大，氮磷浓度高，碳氮比低，因此不把沼液中大部分细小悬浮物去除，后续出水难以保证。传统的接触氧化法、SBR法、氧化沟法等处理效果均不理想，并有运行不稳定，建设运行费用高，缺少除磷环节等，不适合实际工程运用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种畜牧业养殖废水的处理方法及其系统，解决现有畜牧业养殖废水处理工艺获得的出水悬浮物多，氮磷浓度高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种畜牧业养殖废水的处理方法，包括固液分离前处理阶段和生化反应后处理阶段；

所述固液分离前处理阶段包括：将废水收集收集入第一集水池中，并通过泵将第一集水池中的废水抽入固液分离机中进行固液分离，去除大颗粒悬浮物；然后将固液分离机中出来的废水送至第一中间水池，第一中间水池中的废水用泵抽到高效泥水分离装置与加入的PAC、PAM充分搅拌反应产生混凝沉淀，进一步去除植物纤维等细小悬浮物和有机物；最后将高效泥水分离装置出来的废水输送至初沉池中沉淀，进一步沉淀悬浮物，进行固液分离；

所述生化反应后处理阶段包括：将初沉池排出的废水输送至调节池中均匀水质水量，然后将废水输送至覆膜沼气池中进行厌氧发酵，经厌氧发酵后的废水进入第二集水池中，第二集水池中废水经泵输送至两级缺氧-好氧生化系统，在微生物作用下去除废水中的COD_cr，同时，对废水中的氨氮进行生物硝化与反硝化处理；两级缺氧—好氧生化系统出水进入第二中间水池，第二中间水池出水进入曝气生物滤池，有效对废水进行脱氨氮、总氮处理；曝气生物滤池出水进入除磷反应组合池，通过投加Ca(OH)₂调PH至10，同时加入PAC、PAM形成羟基磷灰石沉淀从而去除磷；除磷后的废水输送至PH调节池，将废水的PH值调节至6-8，然后输送至消毒池进行消毒，消毒后排放。

进一步的，所述两级缺氧-好氧生化系统包括顺次管道连通的一级缺氧池、一级好氧池、一级沉淀池、二级缺氧池、二级好氧池、二级沉淀池；所述一级缺氧池、二级缺氧池参数控制为：BOD₅/TN＞3～5，pH在7.0～7.5，溶解氧在0.1～0.5mg/L，所述一级好氧池、二级好氧池参数控制为：溶解氧量2～4mg/L；所述一级好氧池和二级好氧池中的混合液回流量均为200％，一级生沉池和二级生沉池污泥回流量均为100％。

优选的，所述高效泥水分离装置中PAC加入量为200～400ppm、PAM加入量为10～20ppm。

所述除磷反应组合池中PAC加入量为100～150ppm、PAM加入量为5～8ppm、Ca(OH)₂加入量为400～600ppm。

一种畜牧业养殖废水的处理系统，包括顺次管道连通的第一集水池、固液分离机、第一中间水池、高效泥水分离装置、初沉池、调节池、覆膜沼气池、第二集水池、两级缺氧—好氧生化系统、第二中间水池、曝气生物滤池、除磷反应组合池、PH调节池和消毒池。

所述两级缺氧—好氧生化系统包括顺次管道连通的一级缺氧池、一级好氧池、一级沉淀池、二级缺氧池、二级好氧池、二级沉淀池，一级好氧池的末端设置有与一级缺氧池连接的回流管，一级沉淀池的末端设置有与一级好氧池连接的回流管，二级好氧池的末端设置有与二级缺氧池连接的回流管，二级沉淀池的末端设置有与二级好氧池连接的回流管。

进一步的，所述曝气生物滤池串联设置有2个，且在两曝气生物滤池间设置有回流管。所述除磷反应组合池包括顺次管道连通的除磷池、絮凝池和除磷沉淀池。

本发明的有益效果：本发明通过固液分离前处理阶段能够去除大部分的悬浮物，更加方便后期的废水处理，所述生化反应后处理阶段通过一系列反应的有效组合，能够将废水中的有机物、氮磷成分充分的去除，保证出水水质。本发明经试验验证脱氮除磷效果明显，耐冲击负荷能力强，运行稳定，运行成本低，设备维护方便，操作简便。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明中两级缺氧—好氧生化系统的工艺流程图。

图3为本发明中除磷反应组合池的具体工艺流程图。

具体实施方式

实施例，如图1至3所示，一种畜牧业养殖废水的处理方法，包括固液分离前处理阶段和生化反应后处理阶段；

所述固液分离前处理阶段包括：将废水收集收集入第一集水池中，并通过泵将第一集水池中的废水抽入固液分离机中进行固液分离，去除大颗粒悬浮物；然后将固液分离机中出来的废水送至第一中间水池，第一中间水池中的废水用泵抽到高效泥水分离装置与加入的PAC、PAM充分搅拌反应产生沉淀，进一步去除植物纤维等细小悬浮物和有机物；最后将高效泥水分离装置出来的废水输送至初沉池中沉淀，进一步沉淀悬浮物，进行固液分离。

所述生化反应后处理阶段包括：将出沉池排出的废水输送至调节池中均匀水质水量，然后将废水输送至覆膜沼气池中进行厌氧发酵，经厌氧发酵后的废水进入第二集水池中，第二集水池中废水经泵输送至两级缺氧-好氧生化系统，在微生物作用下去除废水中的COD_cr，同时，对废水中的氨氮进行生物硝化与反硝化处理；两级缺氧—好氧生化系统出水进入第二中间水池，第二中间水池出水进入曝气生物滤池，有效对废水进行脱氨氮、总氮处理；曝气生物滤池出水进入除磷反应组合池，通过投加Ca(OH)₂调PH至10，同时加入PAC、PAM形成羟基磷灰石沉淀从而去除磷；除磷后的废水输送至PH调节池，将废水的PH值调节至6-8，然后输送至消毒池进行消毒，消毒后排放。

采用上述畜牧业养殖废水处理方法的处理系统，包括顺次管道连通的第一集水池1、固液分离机2、第一中间水池3、高效泥水分离装置4、初沉池5、调节池6、覆膜沼气池7、第二集水池8、两级缺氧—好氧生化系统9、第二中间水池10、曝气生物滤池11、除磷反应组合池12、PH调节池13和消毒池14。

所述两级缺氧—好氧生化系统9包括顺次管道连通的一级缺氧池91、一级好氧池92、一级沉淀池93、二级缺氧池94、二级好氧池95、二级沉淀池96，一级好氧池92的末端设置有与一级缺氧池91连接的回流管，一级沉淀池93的末端设置有与一级好氧池92连接的回流管，二级好氧池95的末端设置有与二级缺氧池94连接的回流管，二级沉淀池96的末端设置有与二级好氧池95连接的回流管。所述曝气生物滤池11串联设置有2个，且在两曝气生物滤池11间设置有回流管。所述除磷反应组合池12包括顺次管道连通的除磷池121、絮凝池122和除磷沉淀池123。

下面选用一组废水进行处理，流程及参数如下：

(1)养殖棚舍排出来的废水首先进入第一集水池，进水水质为PH7.6，COD_cr25000mg/L，SS10000mg/L，氨氮500mg/L，TP500mg/L。

(2)第一集水池中的废水经泵送进固液分离机进行分离，去除废水中大部分的粪渣、杂物等大颗粒悬浮物；出水水质为COD_cr18750mg/L，SS4000mg/L，氨氮475mg/L，TP450mg/L。

(3)固液分离机滤液进入第一中间水池；

(4)中间水池1废水用泵抽到高效泥水分离装置与加入的PAC、PAM充分搅拌反应产生沉淀，进一步去除植物纤维等细小悬浮物和有机物；悬浮物去除率可高达90％。同时，通过去除悬浮物的过程中，也大大降低了水中COD_cr、氨氮、总磷的浓度，为后续生化处理系统的稳定运行提供了良好的基础。出水水质为COD_cr 3750mg/L，SS300mg/L，氨氮320mg/L，TP450mg/L，PH7.3.出水到初沉池。高效泥水分离装置中PAC加入量为200～400ppm、PAM加入量为10～20ppm。所述高效泥水分离装置采用浙江三联环保机械设备有限公司LWnj系列的卧式螺旋沉降离心机。

(5)高效泥水分离装置出水进入初沉池，利用重力沉降进一步对污水中细微颗粒的悬浮物进一步进行处理。经过固液分离前处理阶段后的废水，有效地防止较大的固形物进入后续处理系统，避免管道堵塞，提高运行的可靠性，降低有机负荷，缩短进入覆膜沼气池中的厌氧停留时间，达到降低投资费用的目的。

(6)初沉池出水进入调节池均匀水质水量；由于牛场废水排放具有间断性、多变性，因此要对废水水量进行调节，均衡水质，使其能够均匀进入后续处理单元，提高处理效果。

(7)调节池出水经泵作用进入覆膜沼气池，在覆膜沼气池内经过充分厌氧发酵后将大部分有机物降解并产生沼气，出水进入中间水池，水力停留时间为10d，出水水质为COD_cr 1500mg/L，SS160mg/L，氨氮225mg/L，TP450mg/L，PH7.5；

(8)沼气池出水进入第二集水池。沼气池厌氧处理，将大部分的有机物转化为甲烷等简单小分子有机物与无机物,从而使污水得到净化，大大减轻了后续生化处理部分的有机负荷；

(9)第二集水池废水经泵作用进入两级缺氧—好氧(AO)生化系统，废水先进入一级缺氧池、好氧池，好氧池经过鼓风曝气进一步降低废水中的COD_cr，一级好氧池停留时间为18h，好氧末端设有混合液回流，回流至缺氧池，完成A/O循环，通过反硝化去除氨氮。所述一级缺氧池、二级缺氧池参数控制为：BOD5/TN＞3～5，pH在7.0～7.5，溶解氧在0.1～0.5mg/L，所述一级好氧池、二级好氧池参数控制为：溶解氧量2～4mg/L；所述一级好氧池和二级好氧池中的混合液回流量均为200％，一级生沉池和二级生沉池污泥回流量均为100％。一级厌氧—好氧(AO)出水到一级沉淀池，完成泥、水分离，并设有污泥回流，回流至好氧池，避免污泥流失。上清液继续进入二级厌氧—好氧(AO)，进一步去除有机物和脱氮除磷.两级厌氧—好氧(AO)特别对高COD_cr，高氨氮废水有显著效果。出水水质COD_cr 217mg/L，SS120mg/L，氨氮95mg/L，TP405mg/L，PH7.2。

(10)两级缺氧—好氧(AO)生化系统出水进入第二中间水池，经过两级AO工艺，把一些复杂的大分子稠环化合物分解成低分子有机物，有效地去除废水中的BOD₅、COD、NH₃-N、总氮等污染物。由于养殖废水的COD和氨氮都较高，因此单靠常规的生化处理很难稳定排放标准，选用BAF工艺，对废水进行深度处理。

(11)第二中间水池出水进入两段曝气生物滤池(BAF)，在曝气生物滤池(BAF)中深度去除有机污染物，同时将氨氮氧化成硝态氮，BAF出水的一部分回流，利用进水中的碳源实现反硝化。其中未被两级A/O生化处理系统降解的BOD₅、COD及NH₃-N，被曝气生物滤池中生物填料层的微生物溶解，池底出水BOD5、COD及NH3-N进一步降低。BAF出水水质COD_cr 180mg/L，SS25mg/L，氨氮50mg/L，TP310mg/L，PH7.2；

(12)曝气生物滤池(BAF)出水进入除磷反应组合池，BAF池利用进水的碳作为反硝化碳源，减轻了好氧段的负荷，节省了用地面积，同时后处理除磷可保证BAF池中有充足的磷营养源。依次通过在除磷池中加入Ca(OH)₂调PH至10，然后将除磷池中的混合液输送至絮凝池中，加入PAC量为100～150ppm、PAM加入量为5～8ppm进行絮凝反应，再将混合液输送至除磷沉淀池，加入Ca(OH)₂ 400～600ppm，形成羟基磷灰石沉淀从而去除磷；经除磷反应组合池出来的出水水质COD_cr131mg/L，SS19mg/L，氨氮15mg/L，TP10mg/L，PH9.5。

(13)除磷反应组合池的出水进入PH回调池，除磷沉淀池出水PH过高，需经加酸回调至6～8；

(14)PH回调后出水进入消毒池，通过投加漂水杀菌消毒，同时在氨氮和有机物遇特殊情况超标的情况下进行紧急处理——折点氯化降氨氮，漂水作为强氧化剂氧化有机物，经消毒后达标排放，出水水质(COD_cr≤200mg/L，SS≤20mg/L，氨氮≤15mg/L，TP≤10mg/L)。

步骤(2)(4)分离出的粪渣可用作堆肥，步骤(5)(9)(12)产生的污泥进入污泥池，经脱水后污泥外运。

在步骤(9)中设置有和曝气生物滤池填装高比表面积的颗粒填料，以提供微生物生长的载体；同时在填料下部鼓风曝气。

在步骤(12)中设置有和除磷反应池和PH回调池相适配的在线PH控制装置，反应中的Ca(OH)₂与硫酸的加入量通过在线pH控制装置自动投加。

上述的实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的应用范围进行限定。本发明的养殖废水处理技术脱氮除磷效果明显，耐冲击负荷能力强，能承受固体悬浮物浓度为10000mg/L以上的养殖废水，且运行稳定，设备维护方便，操作简便。