专利名称：规模猪场污水处理方法及其集成型装备的制作方法
技术领域：
本发明涉及高浓度养殖污水处理技术领域，具体讲是一种可将猪场污水直接处理后使其 达到《畜禽养殖业污染物排放标准》要求的规模猪场污水处理方法及其集成型装备。
背景技术：
规模化养猪场污水是养殖业废弃物中最典型的一类污染物，它主要包括猪尿、部分猪粪 和猪舍冲洗水，属于高浓度有机废水。由于所述的规模化养猪场污水是养殖业对环境污染的 重要来源，因此，如何对规模化养猪场污水进行无害化处理己成为近年来规模猪场养殖业急 需研究解决的问题。目前，规模猪场污水无害化处理主要有还田处理、自然处理和工业化处理三种处理模式, 其中，还田处理模式是一种传统的、经济有效的处置方法，它是将粪尿、冲洗水施于土壤中， 使有机物质被分解转化成腐殖质和植物生长因子，有机氮磷转化成无机氮磷，从而实现养分 的循环利用，达到污染物零排放。但是，这种模式只适用于远离城市，土地宽广，有足够农 田来消纳粪便污水的规模化养猪场。自然处理模式采用的是氧化塘、人工湿地等自然处理系 统。尽管自然处理模式也能达到类似还田处理模式的效果，但是它也只能适用于远离城市， 土地宽广的规模化养猪场，特别是有滩涂、荒地、林地或低洼地可作污水自然处理系统的规 模化养猪场。随着人口的日益递增，土地的日益紧缺，工业化处理模式正在逐步取代还田处理模式和 自然处理模式的地位，其原因就在于，工业化处理模式的实施无需依托大量的农田来消纳粪 便污水，也无需依赖滩涂、荒地、林地或低洼地来作污水自然处理系统。目前，授权公告号 为CN1269744C的实用新型专利公开了一种采用工业处理模式来处理含有高浓度悬浮固体废 水的厌氧反应器，它适用于养猪场废水、粪便废水、剩余污泥等含有高浓度悬浮固体(高浓度 悬浮固体SS为1%~10%)废水的厌氧，化处理。该厌氧反应器由反应器主体、集气装置、 自动控制系统以及进、排水系统四个部分构成；所述反应器主梯为一个圆柱形钢筋混凝土池; 所述圆柱形钢筋混凝土池内设有搅拌器；混凝土池池壁上半部分设置为一个环形水封槽；浮动钟罩放在池壁上端的环形水封槽内；集气管路装在浮动钟罩顶部中央；进、排水装置和池 体接通；自动控制装置分别控制泥浆泵、搅拌器以及污水泵开和关。上述实用新型专利公开 的厌氧反应器采用的处理模式和其他的工业化处理模式具有一个共同缺点，即它们只能进行 一种强化猪场污水的厌氧处理或是某一局部单元的处理，还无法使处理后的出水完全达到《畜 禽养殖业污染物排放标准》规定的排放标准。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种在无需大量农田、滩涂、荒地、林地或低洼地的 情况下，能够对规模猪场污水进行高效一体化无害化处理，从而使处理后的出水完全达到《畜 禽养殖业污染物排放标准》规定的排放标准的规模猪场污水处理方法。本发明的技术解决方案是，提供一种包括有以下步骤的规模猪场污水处理方法① 、首先使污水在生物反应仓筒体内进行生化反应，并使生化反应后的污水通过一个管 道流入到与生物反应仓筒体直接连通的膜过滤仓内；② 、利用安装在膜过滤仓内的微滤膜组件截留从生物反应仓筒体处流过来的污水中的活 性污泥和大分子有机物，并使膜过滤出水通过抽吸水泵流入与微滤膜组件连通的厌氧水解仓 内，使带有活性污泥和大分子有机物的污水通过水泵I流回生物反应仓筒体；③ 、在厌氧水解仓内，对膜过滤出水中未被降解的部分大分子进行水解，然后使水解后 生化性明显提高的出水通过管道流入到接触氧化仓内； 、在接触氧化仓内对出水进一步进行生物降解，然后使出水通过水泵n流入到消毒仓内； 、在消毒仓内对出水进行脱色和消毒处理；其中，所述生物反应仓筒体内的生物浓度为19000mg/L 21000mg/L;所述厌氧水解仓内 设有常规生物填料，所述常规生物填料上培养有厌氧生物膜；所述接触氧化仓内设有悬浮填 料，所述悬浮填料上培养有好氧生物膜；所述消毒仓内放置有消毒剂。采用以上步骤和特征后，本发明的规模猪场污水处理方法具有以下显著优点和有益效果 1、本发明由于采用的也是一种工业化处理模式，因此在使用时无需依靠大量的农田来消 纳粪便污水，也无需依赖滩涂、荒地、林地或低洼地来作污水自然处理系统；在厌氧水解仓内对污水进行厌氧处理即对污水中未被降解的部分 大分子有机物如纤维素、木质素等物质进行水解作用以此来提高污水的生化性外，不但还要 在污水流入到厌氧水解仓之前的生物反应仓内进行生化反应以及在膜过滤仓内的微滤膜组件 的作用下有效截留从生物反应仓筒体处流过来的污水中的活性污泥和大分子有机物，从而来 提高生物反映仓筒体中的活性污泥浓度，而且，还要在厌氧水解仓之后的接触氧化仓内进行 进一步的生物降解来提高污水的生化性能以及在最后的消毒仓内对出水进行最后的脱色和消 毒处理，通过上述高效的一体化无害化处理后，出水的水质能够完全达到《畜禽养殖业污染 物排放标准》规定的排放标准。作为本发明规模猪场污水处理方法的一种改进，所述厌氧水解仓内可放置铁刨花；所述铁刨花和生物填料的体积比不高于0.5:1。在厌氧水解仓内，将铁刨花和生物填料安装体积 比不高于0.5:1的比例进行混合可以明显加强厌氧水解仓对复杂有机物的破坏作用，从而进 一步提高后续接触氧化仓的降解效果。本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种在无需大量农田、滩涂、荒地、林地或低 洼地的情况下，能够对规模猪场污水进行高效一体化无害化处理，从而使处理后的出水完全 达到《畜禽养殖业污染物排放标准》规定的排放标准的用于规模猪场污水处理方法中的集成 型装备。本发明的另一个技术解决方案是，提供一种具有以下结构的规模猪场污水集成型处理装 备它包括生物反应仓筒体、膜过滤仓、厌氧水解仓、接触氧化仓、消毒仓以及设备仓；所 述生物反应仓筒体内底部安装有若干微孔曝气器I ;所述微孔曝气器I与鼓风机配合使用； 所述膜过滤仓中部通过管道与生物反应仓筒体直接连通；所述膜过滤仓底部通过一个水泵I 与生物反应仓筒体连通；所述膜过滤仓内设有微滤膜组件；所述微滤膜组件通过抽吸水泵与 厌氧水解仓连通；所述厌氧水解仓通过管道与接触氧化仓连通；所述接触氧化仓通过水泵II 与消毒仓连通；所述鼓风机、水泵I、水泵II以及抽吸水泵均安装在设备仓内。采用以上结构后，本发明用于上述规模猪场污水处理方法中的集成型装备具有以下显著 优点和有益效果1、本发明中的集成型装备除了可以在厌氧水解仓内对污水进行厌氧处理即对污水中未被6降解的部分大分子有机物如纤维素、木质素等物质进行水解作用以此来提高污水的生化性外， 不但还可以在污水流入到厌氧水解仓之前的生物反应仓内进行生化反应以及在膜过滤仓内的 微滤膜组件的作用下有效截留从生物反应仓筒体处流过来的污水中的活性污泥和大分子有机 物，从而来提高生物反映仓筒体中的活性污泥浓度，而且，还可以在厌氧水解仓之后的接触 氧化仓内进行进一步的生物降解来提高污水的生化性能以及在最后的消毒仓内对出水进行最 后的脱色和消毒处理，采用本发明中的集成型装备进行上述高效的一体化无害化处理后，出 水的水质能够完全达到《畜禽养殖业污染物排放标准》规定的排放标准。2、本发明中的集成型装备工作时只需使用相应的生物反应仓筒体、膜过滤仓、厌氧水解 仓、接触氧化仓及消毒仓，而生物反应仓筒体、膜过滤仓、厌氧水解仓、接触氧化仓及消毒 仓的设置和工作是不许用依靠大量的农田、滩涂、荒地、林地或低洼地，因此，本发明中的 集成型装备在使用时无需依靠大量的农田来消纳粪便污水，也无需依赖来作污水自然处理系 统。作为本发明集成型装备的一种改进，所述生物反应仓筒体内的上部可安装若干射流曝气 器。由于生物反应仓筒体内进行生化反应时的需氧量巨大，安装射流曝气器后可以使本发明 的生物反应仓筒体内具有双曝气系统，从而更好地满足生物反应仓筒体内的需氧量要求，使 本发明达到高效处理污水的目标。作为本发明集成型装备的另一种改进，所述生物反应仓筒体内壁连接有两块导流隔板；所述导流隔板的顶部低于生物反应仓筒体内的水位；所述导流隔板的底部高于生物反应仓筒 体的底部；所述微孔曝气器位于两块导流隔板之间。导流隔板的设置可以迫使水流在生物反 应仓筒体内上下循环流动，从而进一步提高气水的接触时间，提高射流曝气器喷射气水混合 物的氧传递效率，以保证生物反应仓筒体巨大的需氧量，节省能耗。作为本发明集成型装备的再一种改进，所述接触氧化仓底部安装有若干微孔曝气器II; 所述微孔曝气器II与鼓风机配合使用。微孔曝气器II的设置可以保证接触氧化仓内有足够的 氧气对污水进行进一步的生物降解。
图1是本发明规模猪场污水集成型处理装备去掉顶盖后的俯视结构示意图。7图2是本发明规模猪场污水处理方法的原理示意图。图中所示1、膜生物反应仓筒体，2、膜过滤仓，3、厌氧水解仓，4、接触氧化仓，5、 消毒仓，6、设备仓，7、微孔曝气器I，'8、水泵I， 9、微滤膜组件，10、抽吸水泵，11、 水泵II， 12、导流隔板，13、射流曝气器，14、鼓风机，15、微孔曝气器II， 16、常规生物 填料和铁刨花混合物，17、厌氧生物膜，18、悬浮填料，19、好氧生物膜，20、消毒剂。 具体实施例下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明如图2所示，本发明规模猪场污水处理方法的执行包括以下步骤首先使污水在生物反 应仓筒体1内进行生化反应，并使生化反应后的污水通过一个管道流入到与生物反应仓筒体 1直接连通的膜过滤仓2内；然后，利用安装在膜过滤仓2内的微滤膜组件9截留从生物反 应仓筒体1处流过来的污水中的活性污泥和大分子有机物，并使膜过滤出水通过抽吸水泵10 流入与微滤膜组件9连通的厌氧水解仓3内，而使带有活性污泥和大分子有机物的污水通过 水泵I 8流回生物反应仓筒体1内；接着，在设有常规生物填料和铁刨花混合物16的厌氧水 解仓3内，利用培养在常规生物填料上的厌氧生物膜17对膜过滤出水中未被降解的部分大分 子进行水解，并使水解后生化性明显提高的出水通过管道流入到接触氧化仓4内；然后，在 设有悬浮填料18的接触氧化仓4内利用培养在常规的暴浮填料18上的好氧生物膜19对出水 进行进一步的生物降解，并使生物降解后的出水通过水泵II11流入到消毒仓内5内；最后， 利用消毒仓5内的消毒剂20如次氯酸钙对出水进行脱色和消毒处理，消毒仓5的功能是对污 水消毒的同时进行一定程度的脱色，从而使出水完全达到《畜禽养殖业污染物排放标准》规 定的排放标准，既可以安全排放，又可以回用于猪舍内的地面冲洗水。在上述步骤中，生物反应仓筒体l内的生物浓度要控制在20000mg/L,高生物浓度可以 保证生物反应仓筒体对高浓度(化学需氧量COD-5000 8000mg/L)的猪场污水具有高效的处 理作用；所述生物填料和铁刨花混合物16放置在厌氧水解仓内3时可形成原电池作用，从而 起到催化铁的功能，促使污水中难降解的大分子有机物更加有效的在厌氧生物膜17的作用下 发生水解，形成小分子易生化的有机物；所述厌氧生物膜17是在常规生物填料上培养的，经 过催化铁与厌氧生物膜17的共同作用，从而使污水中残留C0D的可生化性得到进一步的提高； 另外，铁刨花与生物填料是按照体积比为0.5:1的比例进行混合的，这样可以明显加强厌氧水解仓3对复杂有机物的破坏作用，提高后续接触氧化仓4的降解效果。如图1和图2所示，在本具体实施例中，本发明用于上述规模猪场污水处理方法中的集 成型装备包括生物反应仓筒体1 (也可称为MBR反应仓筒体)、膜过滤仓2、厌氧水解仓3、 接触氧化仓4、消毒仓5以及设备仓6。生物反应仓筒体1内底部安装有若干微孔曝气器I 7， 所述生物反应仓筒体1内的上部安装有若干射流曝气器13，从而使本发明生物反应仓筒体1 内具有双曝气系统；所述若干微孔曝气器i7是通过空气管道相互连接的，所述微孔曝气器I 7所需的空气是由设置在设备仓5内且与空气管道连通的鼓风机14来提供；所述生物反应 仓筒体1内壁连接有两块导流隔板12;所述导流隔板12的顶部低于生物反应仓筒体1内的 水位高度，所述导流隔板12的底部高于生物反应仓筒体1的底部，其目的是为了保证水流在 生物反应仓筒体内能够上下循环流动；所述微孔曝气器7位于两块导流隔板12之间。在本具体实施例中，所述膜过滤仓2中部通过管道与生物反应仓筒体1直接连通；所述 膜过滤仓2底部还通过一个水泵I 8与生物反应仓筒体1连通；所述膜过滤仓2内设有微滤 膜组件9;所述水泵I 8安装在设备仓6内，其作用是促使被微滤膜组件9截留的活性污泥和 大分子有机物质能够回流到膜生物反应仓筒体内。所述微滤膜组件9通过抽吸水泵10与厌氧 水解仓3连通，所述微滤膜组件9具有在抽吸水泵10的作用下将膜过滤出水输送到厌氧水解 仓的功能，由于微滤膜组件9是一种现有技术，故不在此赘述。在本具体实施例中，所述厌氧水解仓3通过管道与接触氧化仓4连通；所述接触氧化仓 4通过水泵I111与消毒仓5连通；所述接触氧化仓4底部安装有若干微孔曝气器I115，所述 若干微孔曝气器II15通过空气管道相互连接；所述微孔曝气器II 15所需的空气是由设置在设 备仓6内且与空气管道连通的鼓风机14提供。所述水泵IIll以及抽吸水泵IO均安装在设备 仓6内；而水泵IIll的作用是将接触氧化仓3内的水输送到消毒仓5内。9
权利要求
1、一种规模猪场污水处理方法，其特征在于它包括以下步骤①、首先使污水在生物反应仓筒体(1)内进行生化反应，并使生化反应后的污水通过一个管道流入到与生物反应仓筒体(1)直接连通的膜过滤仓(2)内；②、利用安装在膜过滤仓(2)内的微滤膜组件(9)截留从生物反应仓筒体(1)处流过来的污水中的活性污泥和大分子有机物，并使膜过滤出水通过抽吸水泵(10)流入与微滤膜组件(9)连通的厌氧水解仓(3)内，使带有活性污泥和大分子有机物的污水通过水泵I(8)流回生物反应仓筒体(1)；③、在厌氧水解仓(3)内，对膜过滤出水中未被降解的部分大分子进行水解，然后使水解后生化性明显提高的出水通过管道流入到接触氧化仓(4)内；④、在接触氧化仓(4)内对出水进一步进行生物降解，然后使出水通过水泵II(11)流入到消毒仓内(5)；⑤、在消毒仓(5)内对出水进行脱色和消毒处理；其中，所述生物反应仓筒体(1)内的生物浓度为19000mg/L～21000mg/L；所述厌氧水解仓(3)内设有常规生物填料，所述常规生物填料上培养有厌氧生物膜(17)；所述接触氧化仓(4)内设有悬浮填料(18)，所述悬浮填料(18)上培养有好氧生物膜(19)；所述消毒仓(5)内放置有消毒剂(20)。
2、 根据权利要求1所述的规模猪场污水处理方法，其特征在于所述厌氧水解仓(3) 内放置有铁刨花；所述铁刨花和生物填料的体积比不高于0. 5:1。
3、 根据权利要求1所述的规模猪场污水处理方法，其特征在于所述消毒仓(5)内的 消毒剂(20)为次氯酸钙。
4、 一种用于规模猪场污水处理方法中的集成型装备，其特征在于它包括生物反应仓筒 体(1)、膜过滤仓(2)、厌氧水解仓(3)、接触氧化仓(4)、消毒仓(5)以及设备仓(6); 所述生物反应仓筒体(1)内底部安装有若干微孔曝气器I (7);所述微孔曝气器I (7)与 鼓风机(14)配合使用；所述膜过滤仓(2)中部通过管道与生物反应仓筒体(1)直接连通；所述膜过滤仓(2)底部通过一个水泵I (8)与生物反应仓筒体(1)连通；所述膜过滤仓(2)内设有微滤膜组件(9);所述微滤膜组件(9)通过抽吸水泵(10)与厌氧水解仓(3)连通；所述厌氧水解仓(3)通过管道与接触氧化仓(4)连通；所述接触氧化仓(4)通过水泵II (11) 与消毒仓(5)连通；所述鼓风机(14)、水泵I (8)、水泵II (11)以及抽吸水泵(10)均 安装在设备仓(6)内。 -
5、 根据权利要求4所述的规模猪场污水集成型处理装备，其特征在于所述生物反应仓筒体(1)内的上部安装有若干射流曝气器(13)。
6、 根据权利要求5所述的规模猪场污水集成型处理装备，其特征在于所述生物反应仓 筒体(1)内壁连接有两块导流隔板(12');所述导流隔板(12)的顶部低于生物反应仓筒体(1)内的水位；所述导流隔板(12)的底部高于生物反应仓筒体(1)的底部；所述微孔曝 气器(7)位于两块导流隔板(12)之间。
7、 根据权利要求4所述的规模猪场污水集成型处理装备，其特征在于所述接触氧化仓(4)底部安装有若干微孔曝气器n (is.);所述微孔曝气器n (is)与兹风机(14)配合使 用。
全文摘要
本发明公开了一种规模猪场污水处理方法及其集成型设备，该方法通过在生物反应仓(1)、膜过滤仓(2)、厌氧水解仓(3)、接触氧化仓(4)及消毒仓(5)内先后对污水进行生化反应、膜过滤、水解膜过滤出水中未被降解的部分大分子、生物降解以及脱色和消毒处理，从而使出水完全达到《畜禽养殖业污染物排放标准》规定的排放标准；而实现该方法的集成型设备除了包括生物反应仓(1)、膜过滤仓(2)、厌氧水解仓(3)、接触氧化仓(4)及消毒仓(5)外，还包括有微孔曝气器(7)、微滤膜组件(9)以及安装在设备仓(6)内的水泵I(8)、水泵II(10)及水泵III(11)。本发明设备可以对规模猪场污水进行一体化无害化处理。
文档编号C02F9/14GK101323496SQ200810120098
公开日2008年12月17日 申请日期2008年7月18日 优先权日2008年7月18日
发明者滨 董, 波 金 申请人:宁波润泽畜牧环保科技有限公司