一种养殖场生化尾水脱氮消毒方法与流程

本发明涉及生态养殖工艺领域，特别是涉及到一种养殖场生化尾水脱氮消毒方法。

背景技术：

1、养殖场废水达标排放模式一般会采用固液分离-厌氧-缺氧/好氧(a/o)等工艺路线进行处理。养殖场的废水一般含固率较高，经过固液分离后，废水中大部分大颗粒悬浮物被固液分离机过滤掉。之后废水经过厌氧反应器处理后，其化学需氧量cod浓度大幅下降。废水从厌氧反应器处理后再经过二级缺氧好氧(a/o)工艺处理，利用硝化反硝化和好氧生化作用把废水中的氨氮和总氮及化学需氧量cod、生化需氧量bod等进一步的去除。经过以上工艺处理后的废水可以达到农业灌溉水的出水水质标准。达到农业灌溉水标准的废水如需要进行中水回用，目前市场主要以超滤和纳滤膜为主要的膜处理工艺进行养殖场废水的深度处理。利用超滤膜和纳滤膜的过滤作用，把废水中的无机盐和病毒及细菌的过滤掉。经过膜法的过滤作用，处理后的废水可以达到城市再生水回用标准。

2、但是，废水经过生化系统处理后，其出水中的总氮含量仍然较高。养殖场废水生化处理后的出水进行粪水消纳还田时，粪水中的硝酸盐氮深入到地表地下水中会引起地下水的硝酸盐氮污染问题。养殖场附近的居民在引用了受硝酸盐氮污染的地下水后，会引起“蓝婴病”等疾病。目前市场上针对养殖场生化尾水总氮及硝酸盐氮进一步去除的设备较少。另外，养殖场废水生化尾水普标存在着较高的细菌和病毒含量，在养殖场直接进行回用使用，容易引起养殖场生物安全方面的问题。目前市场主要以超滤和纳滤膜为主要的膜处理工艺进行养殖场废水中病毒及细菌的过滤处理，但采用超滤和纳滤膜等方式处理存在中投资及运行成本高且病毒及细菌消杀不彻底的问题。采用膜法深度处理生化尾水无法对废水中的硝态氮和总氮进行去除，经过膜法过滤后的废水其总氮和硝态氮的浓度依然很高。同时，采用膜法进行生化尾水的深度处理，存在着投资成本高，运行成本高的问题。

3、图2为根据现有技术中采用膜生物反应-反渗透(mbr-ro)方法对于养殖场生化尾水(原水)中各种污染物的浓度的去除作用。在mbr好氧菌驯化培养好的基础上，把养殖场生化尾水(原水)通入到mbr处理工艺中停留6个小时以上，之后再把出水通入到反渗透膜中进行深度过滤，各种污染物在以上两道处理流程后的变化情况如下表：

4、 单位(mg/l) cod 总氮 硝态氮 原水 118 178 67.1 mbr 84 152 47.1 ro 25 67 27.2

5、从处理结果来看，采用膜生物反应-反渗透(mbr-ro)方法进行杀菌的原理主要是依靠膜的孔径对细菌和微生物进行物理过滤，把水中的大肠杆菌通过极小的孔径给过滤掉。而由于mbr膜由于孔径较大，对于细菌和病毒的过滤作用较小。ro反渗透膜的孔径很小，对于水中的细菌和微生物的过滤作用相对明显。但是，即便是经过膜生物反应-反渗透两次处理后，化学需氧量浓度、总氮浓度、和硝态氮浓度依然较高，难以符合相关标准要求。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的即便是经过膜生物反应-反渗透两次处理后，化学需氧量浓度、总氮浓度、和硝态氮浓度依然较高，不符合相关标准要求的技术问题，本发明提出了一种养殖场生化尾水脱氮消毒方法，该方法相对于现有技术能够明显降低各种污染物的浓度，最终的出水水质较优满足(gb20922-2007)《城市污水再生利用农田灌溉用水水质》的要求。

2、为了实现这一目标，本发明采取了如下的技术方案。

3、一种养殖场生化尾水脱氮消毒方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

4、a、对于养殖场生化尾水进行硫自养反硝化处理，包括在硫自养反硝化滤池中利用硫自养反硝化滤料和火山岩对养殖场生化尾水按照第一预定时间进行过滤；

5、b、对经过硫自养反硝化处理的养殖场生化尾水进行膜生物反应处理，包括在膜生物反应滤池中通过多层平板膜按照第二预定时间过滤养殖场生化尾水；

6、c、对经过膜生物反应处理的养殖场生化尾水进行臭氧紫外光催化氧化处理，包括在臭氧紫外光催化氧化滤池中对于养殖场生化尾水按照第三预定时间进行紫外光照射处理以及臭氧催化氧化处理。

7、另外，本发明的养殖场生化尾水脱氮消毒方法中，其特征在于，硫自养反硝化滤料采用硫磺粉末与菱铁矿粉末混和而成，硫磺粉末与菱铁矿粉末的体积容量比为1:2～2:1之间。

8、另外，本发明的养殖场生化尾水脱氮消毒方法中，第一预定时间为7小时，第二预定时间为6小时，第三预定时间为30分钟。

9、另外，本发明的养殖场生化尾水脱氮消毒方法中，对硫自养反硝化滤池之中的养殖场生化尾水分别按照预定时间间隔检测硝态氮浓度和ph值；其中根据紫外分光光度法测定硝态氮浓度；并根据硝态氮浓度和ph值是否达到预定阈值而对第一预定时间进行延长或缩短。

10、另外，本发明的养殖场生化尾水脱氮消毒方法中，在膜生物反应滤池中底部通过多孔曝气管施加氧气或空气，氧气或空气气泡在上浮过程中进行好氧生化反应，与平板膜过滤作用联合发挥作用，用于增强膜生物反应处理的效果，代谢掉养殖场生化尾水中的易降解小分子有机物。并在平板膜的过滤作用下把一部分的难溶解性化学需氧量物质去除。

11、另外，本发明的养殖场生化尾水脱氮消毒方法中，对膜生物反应滤池之中的养殖场生化尾水按照预定时间间隔检测化学需氧量浓度和总磷含量，其中采用重铬酸钾法测定化学需氧量浓度；并根据化学需氧量浓度和总磷含量是否达到预定阈值而对第二预定时间进行延长或缩短。

12、另外，本发明的养殖场生化尾水脱氮消毒方法中，臭氧紫外光催化氧化处理包括在臭氧紫外光催化氧化滤池底部通过曝气管施加臭氧，臭氧气泡在上升过程中利用臭氧紫外光作用对养殖场生化尾水中的细菌和病毒进行消杀；还包括在臭氧紫外光催化氧化滤池中部放置臭氧催化氧化填料，利用臭氧催化氧化填料的臭氧深度催化氧化反应来进一步去除养殖场生化尾水中的化学需氧量物质和生化需氧量物质，以及对养殖场生化尾水进行脱色。

13、另外，本发明的养殖场生化尾水脱氮消毒方法中，对臭氧紫外光催化氧化滤池之中的养殖场生化尾水按照预定时间间隔测定大肠杆菌群数，并根据大肠杆菌群数是否达到预定阈值而对第三预定时间进行延长或缩短。

14、本发明提供的养殖场生化尾水脱氮消毒的方法，可将含有硝态氮和病毒的养殖场生化尾水进行有效的深度处理，出水水质可以达到《城市污水再生利用农田灌溉用水水质》(gb/t 19772-2005)的排放标准。本发明的养殖场生化尾水脱氮消毒方法运行时所需人力少，设备投资少，污水处理及运行成本低，出水水质稳定。

15、本发明的养殖场生化尾水脱氮消毒方法中，膜生物反应处理利用好氧生化作用大幅度的进行降解，并结合平板膜的过滤作用把生化尾水中的cod浓度大量去除。同时在好氧硝化反应的作用下，氨氮转化成亚硝酸盐氮，为硫自养反硝化的脱氮作用创造了条件。在硫自养反硝化处理阶段，生化尾水中的硝态氮在硫自养反硝化菌的作用下转化成氮气，从生化尾水中去除掉。由于硝态氮的浓度在总氮中占比较高，所以随着硝态氮的大幅去除，总氮的浓度也大幅下降。总磷在膜生物反应处理的好氧处理阶段，被膜生物反应处理中的一部分活性污泥吸收后，沉积在膜生物反应滤池的底部。生化尾水在经过硫自养反硝化滤池的处理时，一部分小颗粒难溶性有机物被滤料所吸附去除，导致生化尾水中的磷浓度进一步的去除。采用硫自养反硝化工艺后，可以在不投加外加碳源的条件下，利用硫自养反硝化菌的自身反硝化作用去除生化尾水中的硝态氮，进而去除废水中的总氮。臭氧紫外光催化氧化处理对于经过膜生物反应处理和硫自养反硝化滤池处理的出水具有很好的cod进一步去除以及杀菌的作用。处理后的出水满足回用的标准，可以作为猪场冲洗猪圈用水和猪场水泡粪工艺的用水使用。