CN104961289A - 一种畜禽养殖废水的微纳米曝气高效生物处理技术体系 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种畜禽养殖废水的微纳米曝气高效生物处理技术体系，属于废水处理领域。它包括依次串联的固液分离筛、水量调节池、曝气浮除池、兼氧反应池、微纳米曝气高效生物处理池和生物处理池。采用本发明技术，处理后的畜禽养殖废水不仅能达到拟颁布的《畜禽养殖业污染物排放标准(二次征求意见稿)》，而且废水处理的基建和运行成本更低。

Description

一种畜禽养殖废水的微纳米曝气高效生物处理技术体系

技术领域

本发明属于废水处理领域，更具体地说，是一种畜禽养殖废水的处理系统。

本发明还涉及利用上述系统处理养殖废水中的有机物、无机物、微生物、病原菌等污染物的方法。

背景技术

为满足社会不断增加地对肉蛋等产品的需求，我国畜禽养殖业得到快速发展。伴随着畜禽养殖业的高速发展，畜禽养殖业产生的污染物，特别是养殖废水，造成的环境污染问题也日渐突出。养殖废水含有畜禽尿液、粪便残渣、饲料残渣等，成分复杂，属于典型的“三高”废水，即高有机物浓度、高氮磷浓度、高病原风险，给废水达标处理造成很大难度。随着《畜禽规模养殖污染防治条例》和新《环保法》的实施，以及《畜禽养殖业污染物排放标准》的不断提高，畜禽养殖废水处理达标排放正逐渐成为畜禽养殖业的发展瓶颈。

国内外对规模化畜禽废水的处理方法主要有综合利用和处理达标排放两大类。养殖废水的综合利用，理论上可以实现生物质资源的多层级利用，有利于建设生态农业及农业可持续发展。但是，由于目前我国畜禽养殖管理方式、综合利用前厌氧处理程度及综合利用场地等方面的限制，难以避免养殖废水的污染问题，目前我国养殖废水较少实施综合利用。对于处理达标排放，国内外采用的工艺流程大致相似，即固液分离一厌氧消化一好氧处理。由于我国的畜禽养殖业属微利行业，建设类似环保工程的投资较大、运行费用较高，畜禽养殖企业不愿建设或建而不用，导致畜禽养殖废水成为我国目前的主要污染源之一。因此，开发设施投资少、运行费用低、易管理维护并且处理效果理想、达到国家排放标准的畜禽养殖废水处理系统，已成为解决畜禽养殖业发展和农村环境保护的关键所在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种畜禽养殖废水的微纳米曝气高效生物处理技术体系。

本发明的又一目的在于提供一种利用上述系统处理养殖废水中的有机物、无机物、微生物、病原菌等污染物质的方法。

为实现上述目的，本发明提供的微纳米曝气高效生物处理技术体系，包括：

固液分离筛：初步去除原水中悬浮颗粒物；

水量调节池：底部开设排泥口，水量调节池的出水经二级固液分离筛进一步去除悬浮颗粒物后，流入微纳米曝气浮除池；

曝气浮除池：进水口设有絮凝剂加药装置，将植物絮凝剂随进水加入到微纳米曝气浮除 池中，微纳米曝气机产生大量微纳米气泡，通过池底布设管道逸散到水体，并将水体中凝聚成团的颗粒物顶托到水面，由气浮刮渣机将水面浮渣清扫去除，出水流至兼氧反应池；

兼氧反应池：该反应池利用大气自然复氧等作用，实现反应池兼氧的微环境，各类微生物分别进行好氧/兼性/厌氧等环境条件下的生物降解及化学分解，为后续的高效生物处理创造条件。

微纳米曝气高效生物处理池内布有微纳米曝气管道以及均匀分布的高效生物球载体；微纳米曝气机的运行时间由微机控制；高效生物球载体内填有纳米碳纤维基质、天然营养基和高效微生物复合菌株；出水流至生物净化池。

生物净化池内分别栽种黑藻、金鱼藻、狐尾藻、菹草、苦草中的一种或几种水生植物，放养一定密度的河蚌、螺蛳、泥鳅、鲢鱼、鳙鱼中的一种或几种水生动物。

本发明提供的利用上述微纳米曝气高效生物处理系统进行畜禽养殖废水处理的方法：

畜禽养殖废水经一级固液分离筛初步去除悬浮颗粒物，流入水量调节池中；污水在水量调节池静置，上层污水经二级固液分离筛进一步去除悬浮颗粒物后流至曝气浮除池，底层沉积淤泥由池底排泥口排出；在曝气浮除池前端加入植物絮凝剂，微纳米曝气机产生充足的微纳米气泡是直径在纳米至微米级的微小气泡，具有溶氧效率高、水气接触面积大、水中停留时间长等特点，并具有充氧、脱臭、分解有机物、降低COD、灭杀病原菌和微生物的作用，污水中不溶性物质在微纳米曝气浮除池中受微纳米气泡的搅动和顶托，凝聚成絮状颗粒物上浮汇集在水池表面，由气浮刮渣机将表面浮渣清除，去除不溶性物质；曝气浮除池的出水进入兼氧反应池，通过好氧/兼性/厌氧等多微环境的生物降解作用，将污水中的有机物进一步生物降解成可溶性的物质或者小颗粒污染物，经兼氧反应池处理后的污水流至微纳米曝气高效生物处理池；污水在微纳米曝气高效生物处理池中，在不同溶氧环境下经高效生物球载体中复合微生物菌株的降解作用进一步去除溶解性有机物，并同步实现脱氮除磷；生物处理池的出水流至生物处理池，经水生植物和水生动物的吸收、利用、转化，达到标准后排放。

所述系统中，固液分离筛分离出来的固体颗粒物、水量调节池排出的污泥、微纳米曝气浮除池排出的浮渣等，均作为生物有机肥生产原料，进行堆肥发酵，实现资源回收利用。

本发明采用高效低成本处理畜禽养殖废水的理念，运用新技术、新材料，使用简便的机械设备、理化法、生物法和生态法，显著降低了污水处理成本，养殖废水达到中水回用标准，无害化、资源化效应显著，基本消除了养殖污水处理对周边环境的影响。同时本着循环经济、持续再生和生态工程的理念，充分回收污水处理过程中的可利用物质，将污染处理工程变成资源再生产过程。本系统具有较好的除臭脱色、降解有机物、脱氮除磷、灭活微生物及病原菌等效果，出水达到排放标准。

本发明工艺紧凑、占地面积较小、运行简便，经过本系统处理的出水透明度显著提高、水质良好、生态安全，而且投资少、见效快。

附图说明：

图1是本申请的工艺流程图。

其中：

①为一级固液分离筛网  ②为二级固液分离筛网

1  为原水池

2  为水量调节池 

3  为微纳米曝气浮除池

4  为兼氧反应池 

5  为微纳米曝气高效生物处理池

6  为生物净化池 

7  为达标排放池 

具体实施方式：

本发明的目的在于提供一种畜禽养殖废水的纳米曝气高效生物处理技术体系，可以有效去除养殖废水中污染物质和病原微生物等的方法。

本发明提供的一种畜禽养殖废水的纳米曝气高效生物处理技术体系，其主要结构包括：

一级固液分离筛，由40-80目不锈钢筛网构成，网筛呈30-45°斜角。养殖废水在重力作用下流经筛网，废水中块状及颗粒状固体颗粒物被截留在斜筛网上，并随重力滑落至收集池；污水则流入水量调节池。

静置沉淀的污泥在水量调节池底部排泥口排出；静置后的污水流经二级固液分离筛至微纳米曝气浮除池。二级固液分离筛是由100-160目不锈钢筛网组成的半封闭式45°斜置滚筒。污水自滚筒筛网上部流入，在重力作用下流入微纳米曝气浮除池，不溶性颗粒物截留在滚筒筛网表面上，在倾斜滚筒的重力作用及滚筒转动的剥离作用下，掉落至收集池中。

污水在流入微纳米曝气浮除池时，由加药系统滴入植物絮凝剂。在曝气浮除池内，污水中的不溶性物质在植物絮凝剂的絮凝作用下聚集成团并在微纳米气泡的搅动顶托作用下上浮至水面，浮渣由气浮刮渣机清除至收集池中。

浮除池的出水进入兼氧反应池。兼氧反应池具有好氧/兼性/厌氧等多元微生境，为不同功能类群微生物创造了良好的微环境，颗粒态污染物被微生物降解成可溶性的污染物或者CO₂、 水等产物，水质得到初步改善。

水质初步改善的污水流入微纳米曝气高效生物处理池。微纳米曝气高效生物处理池内底部布有微纳米曝气管道，池内均匀分布高效生物球载体。高效生物球载体内填有新型纳米碳纤维基质、天然营养基和高效微生物复合菌群，在微纳米曝气提供的不同好氧环境下，高效微生物复合菌群生长富集并形成生物膜，由外至内依次形成好氧、缺氧、厌氧状态，在硝化菌、反硝化菌、聚磷菌等微生物协同作用下，实现高效的脱氮除磷，将污水中的有机物转化为CO₂和水，氮化物转化为氮气或细胞组织，磷盐转化为细胞组织。

水质进一步改善的污水流入生物净化池，池内分别栽种黑藻、金鱼藻、狐尾藻、菹草、苦草等水生植物，以及投放河蚌、螺蛳、泥鳅、鲤鱼等水生动物，将污水中剩余的营养物质转化为水生植物或水生动物的生物质，通过定期收割、收获等措施将营养物质从水体中去除。

根据本发明的一个实施例证，养殖废水经本发明处理后各种污染物检测指标均优于目前的国家排放标准。

Claims (5)

1.一种畜禽养殖废水的微纳米曝气高效生物处理技术体系，它包括依次串联的固液分离筛、水量调节池、曝气浮除池、兼氧反应池、微纳米曝气高效生物处理池、生物处理池等组成。所述的曝气浮除池内置有一台微纳米曝气机和一台气浮刮渣机；微纳米曝气高效生物处理池内配置有微纳米曝气机和高效生物球载体；生物处理池内分别配置多种水生植物和水生动物。

2.根据权利要求1所述的畜禽养殖废水的微纳米曝气高效生物处理技术体系，其特征在于：该系统包括两级固液分离筛以去除原水中悬浮颗粒物；经微纳米曝气浮除池进一步去除原水中不溶性物质；经兼氧反应池对有机物进行兼氧生物降解；经微纳米曝气高效生物处理池处理去除水中可溶性有机物、总氮及总磷；再经生物处理池处理，保障养殖废水达标排放。

3.根据权利要求2所述畜禽养殖废水的微纳米曝气高效生物处理系统，其特征在于：微纳米曝气浮除池入水口配有絮凝剂加药系统，作用在于促使不溶性物质凝聚成团，并在微纳米曝气的气浮作用下汇集于水面，由气浮刮渣机清扫去除。

4.根据权利要求2所述畜禽养殖废水的微纳米曝气高效生物处理系统，其特征在于：微纳米曝气高效生物处理池中分别由微纳米曝气机及其布气系统提供水流动力及溶氧环境，通过分布均匀的高效生物球载体的生化降解作用，使废水中可溶性有机物转化为CO₂和水，氨氮及硝酸盐转化为氮气或细胞组织，磷盐转化为细胞组织。

5.根据权利要求2所述畜禽养殖废水的微纳米曝气高效生物处理系统，其特征在于：生物处理池内投放黑藻、金鱼藻、狐尾藻、菹草、苦草中的一种或几种水生植物，以及河蚌、螺蛳、泥鳅、鲢鱼、鳙鱼中的一种或几种水生动物。