CN202658051U - 一种养殖废水生化处理系统 - Google Patents

Abstract

一种养殖废水生化处理系统，包括依次通过管路连接的筛网池、调节池和消毒池，所述调节池和消毒池之间通过管路依次连接厌氧膨胀颗粒污泥床反应器和浸没式MBR反应器，本实用新型采用传统工艺加新型工艺相结合的方法，利用厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器的高容积负荷降解废水中有机污染物，并提高废水的可生化性；好氧池的作用是让活性污泥进行有氧呼吸，进一步把有机物分解成无机物达到去除污染物的功能；利用浸没式MBR反应器的优势对废水做进一步的生化处理，并进行泥水分离，通过膜分离作用、硝化和反硝化等作用达到去除有机物、氨氮和磷的目的；浸没式MBR反应器出水进入消毒池后，通过投加二氧化氯消毒，出水可达标排放。

Description

一种养殖废水生化处理系统

技术领域

本实用新型涉及是一种养殖废水生化处理系统。 

背景技术

我国是畜禽养殖业大国，随着畜禽养殖业的大力发展，规模化、集约化养殖场的数量不断增加，在带动农村经济发展的同时，也带来了日益严重的环境污染问题，不仅影响经济发展，而且还危及生态安全，已成为人们普遍关注的社会问题。据统计，我国每年的畜禽粪便产生量已达45亿吨，所产生的废水量已达污水总量的43%，而这部分养殖废水大多未经妥善回收利用与处理、处置就直接排放，对环境造成严重污染。这使得畜禽养殖废水已经成为或正在成为与工业废水和生活污水相当甚至更大的污染源。 

养殖废水中因含有畜禽粪便、尿、残余饲料等使其主要水质特征表现出“三高”的特点，即为有机物污染物（CODc_r和BOD₅）浓度高、悬浮物（SS）浓度高以及N、P浓度高，此外还含有大量的细菌，且部分物质难以生物降解，属于较难处理的高浓度有机废水。面对今后越来越严格的畜禽养殖废水排放标准，目前国内许多养殖场废水采用的是多级沉淀-氧化方案及稳定塘、人工湿地等配套生态农业养殖方案，主要有三种方式：固液分离+沼气池+好氧曝气池+氧化塘；沼气池+兼性塘+氧化塘；直接排入鱼塘或直接用于果树林，但采取这些方法一般都不能达到国家排放标准，且距离广东省《畜禽养殖业污染物排放标准》（DB44/613-2009）珠三角地区排放标准更远。此外，也有养殖场引进国内外先进的粪水自动分离设备，干粪直接生产颗粒肥、污水与净化水循环使用，但是 设备投资与运营成本太高，不适合目前国情，难以推广应用。为此迫切需要研究和开发一种既能有效处置养殖废水，又能实现投资省、运营成本低的高效处理系统，即可解决畜禽养殖废水的污染难题，又可推动畜禽养殖业可持续健康发展。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供一种废水处理效果好，出水水质稳定，能达到广东省《畜禽养殖业污染物排放标准》（DB44/613-2009）珠三角地区标准的养殖废水生化处理系统。 

一种养殖废水生化处理系统，包括依次通过管路连接的筛网池、调节池和消毒池，所述调节池和消毒池之间通过管路依次连接厌氧膨胀颗粒污泥床反应器和浸没式MBR反应器。 

本实用新型中，所述厌氧膨胀颗粒污泥床反应器底部通过穿孔管布水系统与所述调节池出水口连接，所述厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的顶部设有沼气出口，中部设有出水循环出口，所述厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的中部出水口与缓冲水池连接，所述缓冲水池的底部通过循环泵与所述厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的底部循环水进口连接，所述缓冲水池的出水口与所述浸没式MBR反应器的进水口连接。 

本实用新型中，所述浸没式MBR反应器包括好氧接触室和膜分离室，所述好氧接触室位于所述浸没式MBR反应器前端与所述缓冲水池的出水口连接，所述膜分离室位于所述浸没式MBR反应器后端与所述消毒池连接。 

本实用新型中，所述膜分离室包括膜组件和曝气管，所述膜组件采用平板膜或中空纤维膜。 

本实用新型中，所述膜分离室的底部设有污泥排出口，所述污泥排出口通过管道与三通管的一端连接，所述三通管的另一端与所述好氧接触室连接，所述三通管的第三端与所述污泥浓缩池连接，所述污泥浓缩池的底端与污泥干化场连接，所述污泥浓缩池的上端设有将所述污泥浓缩池中的滤液以及上清液回流至所述调节池处理的调节池接口。 

本实用新型中，所述消毒池的出水口与所述清水池连接。 

本实用新型中，所述调节池底部设有曝气设备。 

采用上述结构，本实用新型采用厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器和浸没式MBR反应器相结合，厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器可以在较低的运行成本下有效去除大量可溶性有机物，而且能杀死传染病菌，有利于养殖场的防疫，且其高容积负荷使得其基建投资大大减少，占地面积小，且启动周期快，抗冲击负荷能力强，出水水质稳定，沼气利用率高；而浸没式MBR反应器，利用膜分离组件可以提高活性污泥浓度，从而提高难降解有机物的分解效率，省掉了二沉池、过滤池等，可以节省占地面积和土建费用，相结合后的本装置能够大大提高治理高浓度有机废水的处理效率，使得出水水质良好、稳定，达到广东省《畜禽养殖业污染物排放标准》（DB44/613-2009），并能实现废水零排放，而且运营成本较低，运行效果稳定，适合畜禽养殖废水的处理。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

图2为本实用新型的流程图。 

具体实施方式

下面结合附图，详细说明一种养殖废水生化处理系统的具体实施方式。 

如图1、2所示，一种养殖废水生化处理系统，其包括依次通过管路连接的筛网池2、调节池3、厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器5、缓冲水池7、浸没式MBR反应器9和消毒池19。 

其中，所述筛网池2的作用是去除较大的杂质、颗粒物，进行固液分离，确保后续处理构筑物的正常运行。 

所述调节池3采用水质调节效果较好的均质调节池。所述调节池3的作用是调节进水水质水量的变化，为后续处理创造合适的进水条件。均质调节池里设有曝气设备4，利用曝气产生的空气搅拌作用使废水均质化，减轻后续处理单元的负荷。 

所述厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器5由配水系统、反应区、三相分离器、沉淀区、出水系统和出水循环系统组成。废水由厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器5底部穿孔管布水系统均匀进入，与颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物混合后，在向上均匀流动的过程中，在高浓度污泥作用下，大部分有机物得到降解并转化为沼气，最后经过三相分离器进行气-液-固分离后，所产生的沼气由从沼气出口6进入到沼气气室收集，泥水混合物由沉淀区沉淀后自行返回反应区，并与反应器底部的污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环。沉淀后的处理水以溢流的外循环方式从反应器上部流出。这样废水中的大部分有机物得以去除，提高了废水的可生化性。 

为了增加反应器的水力负荷，保证处理效果，所述厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器5出水收集系统设有循环泵8和缓冲水池7，采用出水回流技术，回流可以强化内循环效应，还可以稀释进入EGSB反应器内的基质浓度和有毒物质浓度，降低其对微生物的抑制和毒害作用。 

所述浸没式MBR反应器9为一体式膜生物反应器，其包括好氧接触室10和膜分离室11。所述好氧接触室10位于反应器前端，所述膜分离室11位于反应器后端。所述膜分离室11由膜组件和曝气管组成。膜组件位于曝气管正上方，利用大的曝气量的剪切力对膜组件进行冲洗。所述膜组件可以采用平板膜或中空纤维膜，膜材质采用聚偏氟乙烯（PVDF），膜孔径为0.4μm。膜片表面由底部曝气箱12的水力循环流进行有效清洁，曝气可以有效减缓活性污泥粘附于膜片表面，从而保证稳定的过滤。 

浸没式MBR反应器9的膜分离室11通过污泥排出口13将剩余污泥排入污泥浓缩池15，在进入污泥浓缩池15之前通过三通管14将管道中的滤液再次回流入好氧接触室10，经浓缩后，污泥进入干化池17，经干化处理从过外运出口18卸出与筛滤渣外运堆肥处理。而污泥浓缩池15中的滤液以及上清液通过调节池接口16回流至调节池处理。 

所述消毒池19通过投加二氧化氯消毒，出水可达标排放。 

所述清水池22主要就是起到储存水的作用。 

具体的废水处理流向：养殖废水经过收集进入筛网池2，经筛网除去较大的杂质、颗粒物后，废水进入调节池3，均匀水质水量，为后续处理创造合适的进水条件；经预处理后的废水进入厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器5，废水中蛋白质等大分子有机物质在厌氧分解菌的作用下首先分解成小分子物质，然后小分子物质部分在甲烷菌的作用下降解成CH₄等物质；经过EGSB反应器的料液进入好氧池，进一步的降解去除有机物。然后废水进入厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器5，做进一步的生化处理，并进行泥水分离。浸没式MBR反应器9出水进入消毒池，通过投加二氧化氯消毒，出水可达标排放。 

浸没式MBR反应器9剩余污泥排入污泥浓缩池15，经浓缩后，污泥进入干化池17，经干化处理与筛滤渣外运堆肥处理。滤液以及上清液回流至调节池3处理。 

厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器5产生的沼气可以储存用来发电或燃烧处理。 

本装置采用厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器5与浸没式MBR反应器9相结合具有如下优点： 

由于采用厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器在控制厌氧处理影响因素方面比其他反应器更具有优势： 

a、容积负荷高：反应器内污泥浓度高，微生物量大，且存在内循环，传质效果好，有效地解决了常见的短流、死角和堵塞问题，其进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上； 

b、反应器容积负荷率高出普通厌氧反应器3倍左右，其体积相当于普通厌氧反应器的1/3左右，大大降低了反应器的基建投资，而且其高径比很大，因此占地面积特别省；

c、抗冲击负荷能力强，采用出水回流技术，针对低浓度有机废水时，反应器内循环流量可达进水量的2~3倍；针对超高浓度或含有毒物质的有机废水，回流可以使内循环流量达到进水量的10~20倍。大量的循环水和进水充分混合，稀释了进入反应器内的基质浓度和有毒物质浓度，大大降低了其对微生物的抑制和毒害。 

d、抗低温能力强：反应器内由于含有大量的微生物，温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。通常EGSB反应器可在常温条件（20~25℃）下进行， 这样减少了消化保温的困难，节省了能量。 

e、具有缓冲pH的能力：内循环流量相当于厌氧区的出水回流，可利用COD转化的碱度，对pH起缓冲作用，使反应器内pH保持最佳状态，同时还可减少进水的投碱量。 

f、启动周期短：反应器内污泥活性高，生物增殖快，为反应器快速启动提供有利条件。EGSB反应器启动周期一般为1~2个月，而普通厌氧反应器启动周期长达4~6个月； 

g、沼气利用价值高：反应器产生的生物气纯度高，CH₄的纯度可达70%以上，可以作为燃料加以利用。 

2、采用浸没式MBR反应器，它使用平板膜或中空纤维膜替代沉淀池进行固液分离，具有高效固液分离特性，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，出水水质良好、稳定，其技术优势是： 

a、出水水质优良、稳定。膜组件的通水孔隙小于0.4μm，高效地进行固液分离，其分离效果远好于传统的沉淀池，出水悬浮物和浊度接近于零。结合了膜分离技术的生化处理工艺，MBR反应器产水可以满足严格的排放标准，并能够应用于非饮用型回用领域，如设备冲洗用水等。 

b、工艺简单。由于膜的高效分离作用，不必单独设立沉淀、过滤等固液分离池，也无需投加化学药剂，因此也就取消了传统情况下需要的化学药剂投加系统。此外，通过取消受污泥浓度和性状影响较大的污泥沉淀池，可以最少化取样和分析化验的次数； 

c、占地面积少。膜生物反应器通过微滤膜的截留作用可使活性污泥量维持 在高浓度，使容积负荷大大提高，比传统活性污泥法所需要的池容小，省掉了二沉池、过滤池等，因此节省占地面积和土建费用； 

d、生化效果好。反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，大大提高了难降解有机物的降解效率。利于硝化细菌的截留和繁殖，系统硝化效率高。通过运行方式的结合亦可有脱氮和除磷功能。 

e、污泥排放量少，只有传统工艺的30%，污泥处理费用低； 

f、膜生物反应器可以滤除细菌、病毒等有害物质，可显著节省加药消毒所带来的长期运行费用并扩大污水回用范围； 

g、系统抗冲击性强，适应范围广。由于生物处理系统极高的污浓度和低污泥负荷，同时由膜分离实现的高等级过滤的协同作用，使整个系统的泥缓冲能力很强，能在系统遭受冲击时，维持良好出水水质； 

h、较好的设备化和自动化，管理简便； 

g、模块化设计，易于扩容。 

Claims (7)

1.一种养殖废水生化处理系统，包括依次通过管路连接的筛网池、调节池和消毒池，其特征在于：所述调节池和消毒池之间通过管路依次连接厌氧膨胀颗粒污泥床反应器和浸没式MBR反应器。

2.根据权利要求1所述的养殖废水生化处理系统，其特征在于：所述厌氧膨胀颗粒污泥床反应器底部通过穿孔管布水系统与所述调节池出水口连接，所述厌氧膨胀颗粒污泥床反应器池的顶部设有沼气出口，上部设有出水循环口，所述厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的上部出水口与缓冲水池连接，所述缓冲水池的底部通过循环泵与所述厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的底部循环水进口连接，所述缓冲水池的出水口与所述浸没式MBR反应器的进水口连接。

3.根据权利要求2所述的养殖废水生化处理系统，其特征在于：所述浸没式MBR反应器包括好氧接触室和膜分离室，所述好氧接触室位于所述浸没式MBR反应器前端与所述缓冲水池的出水口连接，所述膜分离室位于所述浸没式MBR反应器后端与所述消毒池连接。

4.根据权利要求3所述的养殖废水生化处理系统，其特征在于：所述膜分离室包括膜组件和曝气管，所述膜组件采用平板膜或中空纤维膜。

5.根据权利要求4所述的养殖废水生化处理系统，其特征在于：所述膜分离室的底部设有污泥排出口，所述污泥排出口通过管道与三通管的一端连接，所述三通管的另一端与所述好氧接触室连接，所述三通管的第三端与所述污泥浓缩池连接，所述污泥浓缩池的底端与污泥干化场连接，所述污泥浓缩池的上端设有将所述污泥浓缩池中的滤液以及上清液回流至所述调节池处理的调节池接口。 

6.根据权利要求5所述的养殖废水生化处理系统，其特征在于：所述消毒池的出水口与所述清水池连接。

7.根据权利要求1至6之一所述的养殖废水生化处理系统，其特征在于：所述调节池底部设有曝气设备。 

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