专利名称：一种畜禽沼液净化装置和方法
技术领域：
本发明属于污水处理领域，涉及一种污水处理装置和方法。
背景技术：
畜禽粪便和尿液经过厌氧生物处理不但可以大量去除可溶性有机物，降低废水中的COD、B0D，而且可以杀死传染性病菌，有利于防疫，在此过程中还可得到沼气形式的清洁能源，目前已成为一种具有发展前景的废弃物资源化处理方式。但是畜禽粪便尿液的厌氧消化副产物一沼液，仍含有相当数量的难降解有机物， 其COD较高，而BOD因厌氧处理已消耗殆尽，造成了 C0D/B0D严重失调；同时在厌氧消化过程中，有机氮已被转化成氨氮，沼液中氨氮含量很高，造成了 C/N比失调。若只采用生物处理则其降解效果不明显，达不到排放标准，对环境的压力仍然很大。部分沼液可以以有机肥或者鱼虾饲料形式被利用，但是其肥效与化肥比较并无优势，且农民使用意愿较低，限制了其规模化应用。在全球水资源日益紧张的情况下，如何有效净化沼液使之回收利用，具有重要的现实意义。近几年，对畜禽沼液的处理方法主要集中在活性污泥法和接触氧化法，也有部分企业采用氧化沟工艺。但是处理效果均不甚理想，处理出水COD仍有500mg/L以上，并且绝大多数处理均需要添加养殖场原废水，停留时间一般在15 30天，造成反应器体积巨大，能耗较高，污泥产量多等问题。专利号CN 101602538AC200910101290. 8)，利用净化装置联合 A/0和鱼类生物处理，具有快速、高效和兼营多种经营的优点。专利公布号CN 101823812A， 利用复合微生物菌剂和鱼类处理沼液。这类处理方法均有一定的局限性，且需要引入原水对沼液进行稀释，并不是一种彻底的处理方法，其出水也仅能用于农业用水，另外整个水处理周期较长，一般需5天以上。
发明内容
本发明的目的是针对现有沼液处理技术的不足，设计出一种快速、高效、适用范围广、采用综合处理手段的畜禽沼液处理装置和方法。本发明的目的是针对现有沼液处理技术的不足，首先通过好氧生物处理，去除沼液中可以被生物降解的部分有机物，同时去除氨氮，接着以絮凝沉淀方式去除大部分悬浮固体物以及难降解有机物，最后再以铁炭微电解氧化沼液中未被絮凝除去的少量有机物。 整个处理过程联合了生物和理化处理方法，充分考虑了各种畜禽沼液的成分差别和降解差异，不仅能够迅速高效地处理畜禽沼液，而且可以适用于各种类型的畜禽沼液处理。本发明的技术方案是本发明的畜禽沼液净化装置，按先后顺序依次为调节池、接触氧化池、絮凝沉淀池、絮凝沉淀池分为加药区(3)反应区(4)和沉淀区(5)、铁炭微电解池和消毒澄清池。其中调节池与接触氧化池，絮凝沉淀池与铁炭微电解池间以进水管连通， 其间有控制阀，铁炭微电解池另装有水泵，接触氧化池中装有填料和曝气装置，由曝气机供氧，铁炭微电解池中亦有相同曝气装置。
所述的调节池、絮凝沉淀池、和消毒澄清池下方各有排污阀门。畜禽沼液净化装置的处理方法，采用如下步骤打开调节池进水控制阀，将沼液引入调节池(1)，同时引入未经厌氧处理的畜禽养殖原液，两者体积比为沼液原液=2 广4，混合均勻后。打开出水控制阀，沼液经进水管自流进入接触氧化池O)中，经过一段时间的好氧处理后沼液中部分COD 被好氧微生物降解，同时投加的好氧氨氮降解菌和其他细菌联合作用，可以去除大部分氨氮和总磷。该过程一经启动后即为连续运转；再自流进入絮凝沉淀池(5)，该过程一经启动后即为连续运转。絮凝沉淀池每天进行一次絮凝沉淀。絮凝沉淀池沉淀区( 的上清液经水泵进入铁炭微电解池(6)，经过铁炭微电解处理后的液体进入消毒澄清池(7)，经进一步处理后达标排放。所述的调节池、接触氧化池和絮凝沉淀池之间有液面落差，依靠重力作用进行沼液传输，其中调节池沼液通过进水管进入接触氧化池，接触氧化池中沼液自流进入絮凝沉淀池；絮凝沉淀池与铁炭微电解池之间则依靠水泵进行沼液传输。在生物接触氧化池中加装填料和曝气装置，并投加好氧微生物强化处理过程；絮凝沉淀池加药区完成絮凝剂投加，反应区进行絮凝反应，沉淀区行使沉淀功能；铁炭微电解池中装有曝气设备，满足沼液铁炭微电解处理过程对氧的需求；消毒澄清池除其沉淀作用外，另安装有紫外灯进行消毒。各池定时打开排污阀进行污泥排放，一个处理周期为M小时。接触氧化池(2)所采取处理方法为接触氧化，可投加微生物，填料为组合式填料，投加微生物为好氧反硝化细菌和氨氮降解菌，处理时间为2、小时。絮凝沉淀池所采取的絮凝剂为聚合硫酸铝铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺中两种或者三种， 投加量为1. 5 4. ^g/吨沼液，絮凝pH为5. 5、. 5。铁炭微电解池所采取的铁炭体积比为 3: 5 5:3. 5，沼液pH为5. 0 8· 5，反应时间为60 150min。铁屑与惰性碳颗粒(如石墨、活性碳、焦炭等)的混合填充两种填料均具有微电解反应所需的基本元素 和C。低电位的!^e与高电位的C在废水中产生电位差，具有一定导电性的废水充当电解质，形成无数的原电池，产生电极反应和由此所引起的一系列作用， 改变废水中污染物的性质，从而达到废水处理的目的。生物接触氧化池应在填料下方满平面均勻曝气。经过好氧处理的沼液再自流进入絮凝沉淀池，絮凝沉淀池每天进行一次絮凝沉淀，难降解物质和悬浮固体物经絮凝成为沉淀从沼液中被除去，沼液COD被进一步降低。絮凝沉淀池沉淀区中上清液经水泵进入铁炭微电解池，经过铁炭微电解处理后， 沼液中难降解COD再次被去除，沼液COD达到排放标准。经过铁炭微电解后的液体进入消毒澄清池，经进一步处理后达标排放。接触氧化池中加装填料和曝气装置，并投加好氧微生物强化处理过程；
絮凝沉淀池加药区完成絮凝剂投加，反应区进行絮凝反应，沉淀区行使沉淀功能；铁炭微电解池中装有曝气设备，满足沼液铁炭微电解处理过程对氧的需求；
消毒澄清池除其沉淀作用外，另安装有紫外灯进行消毒。各池定时打开排污阀进行污泥排放，一个处理周期为对士6小时。所述的接触氧化池所采取处理方法为接触氧化，填料为组合式填料，投加微生物为好氧反硝化细菌和氨氮降解菌，处理时间为2、小时。所述的絮凝沉淀池所采取的絮凝剂为聚合硫酸铝铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺中两种或者三种，投加量为1. 5^4. ^g/吨沼液，絮凝pH为5. 5^8. 5。所述的消毒澄清池安装有紫外灯对废水进行消毒，达标排放。本发明所述各种装置，如无特殊要求，均按照行业标准进行建设。本发明的有益效果是通过联合好氧生物处理和絮凝、铁炭微电解物化处理方法， 在短时间内即可使沼液COD (化学需氧量)、TN (总氮)、TP (总磷)浓度达到国家标准《污水综合排放标准(GB 8978-1996 )的要求，具有快速、效果好和适用范围广的优点。
附图为本发明的装置结构与处理流程示意图。
具体实施例方式本发明下面结合实施例并参照附图予以详述
实施例1 沼气池中沼液上清部分在重力作用下连续流入调节池1中，同时泵入相同体积未经厌氧处理的畜禽养殖原液，在调节池中两者充分混合均勻；混合液通过进水管自流入接触氧化池2进行好氧处理，接触氧化池中装有组合式多环孔填料并投放好氧氨氮降解菌，投加量为^g/吨沼液，启动曝气装置进行曝气，利用氨氮降解菌去除沼液大部分氨氮， 同时与其他微生物协同作用除去部分C0D，该池水力停留时间为2. 5小时，沼液经好氧生物处理后，部分有机物被吸附或降解，经此处理后的沼液自流进入絮凝沉淀池中，上述过程一旦启动则进入连续运转状态。好氧氨氮降解菌投加后，经过培养驯化，可定植与填料中，无需频繁投加。暂存于絮凝沉淀池中的沼液每M小时絮凝一次，加药区3投加絮凝剂为聚合硫酸铝铁，投加量为2. 5kg/吨沼液，沼液pH为7. 8，再按^g/吨沼液加入聚丙烯酰胺，进入反应区4进行絮凝反应，而后进入沉淀区5静置60分钟，大量的有机物和悬浮固体物经此絮凝沉淀后从沼液中分离。絮凝沉淀沉淀区中上清液被水泵泵入铁炭微电解池6中，铁炭比为1:1，ρΗ为6. 0， 开启曝气机曝气60分钟，沼液中有机物被氧化除去，沼液得到近一步的净化，处理后的沼液进入澄清消毒池沉淀7，沉淀后的上清经紫外消毒后排放，该排水符合国标《污水综合排放标准(GB 8978-1996)》的规定。运行一段时间后，各个池中会有部分污泥存留，打开排污阀排出污泥。实施例2 其他步骤和具体措施与实施例1系统，只是絮凝沉淀池中投加絮凝剂为聚合硫酸铁，投加量为3. 2kg/吨沼液，沼液pH为7. 0 ；铁炭微电解池中铁炭比为2:1，ρΗ为 5 · 5 ο实施例3 其他步骤和具体措施与实施例1系统，只是絮凝沉淀池中投加絮凝剂为聚合硫酸铝，投加量为4. Okg/吨沼液，沼液pH为7. 5 ；铁炭微电解池中铁炭比为1:3，ρΗ为 6.5。本发明一般在室温下进行，水温低于10°C时可适当加温，并延长生物处理时间。本发明首先通过好氧生物处理，去除了沼液中可以被生物降解的部分有机物，同时去除氨氮，接着以絮凝沉淀方式去除大部分悬浮固体物以及难降解有机物，最后再以铁炭微电解氧化沼液中未被絮凝除去的少量有机物。整个处理过程联合了生物和理化处理方法，充分考虑了各种畜禽沼液的成分差别和降解差异，不仅能够迅速高效地处理畜禽沼液，而且可以适用于各种类型的畜禽沼液处理。
权利要求
1.一种畜禽沼液净化装置，其特征所述装置按先后顺序依次为调节池(1)、接触氧化池O)、絮凝沉淀池加药区(3)反应区(4)和沉淀区(5)、铁炭微电解池(6)和消毒澄清池 (7)；其中调节池⑴与接触氧化池O)、絮凝沉淀池沉淀区(5)与铁炭微电解池(6)之间以进水管(13)连通且有控制阀(14)，絮凝沉淀池沉淀区(5)与铁炭微电解池(6)之间另装有水泵(9)，接触氧化池O)中装有填料(11)和曝气装置(12)，由曝气机(8)供氧，铁炭微电解池(6)中亦安装曝气装置。
2.根据权利要求1所述的畜禽沼液净化装置，其特征在于所述的调节池(1)、絮凝沉淀池沉淀区(5)、和消毒澄清池(7)下方各有排污阀(10)。
3.畜禽沼液净化装置的处理方法，其特征是采用如下步骤打开调节池进水控制阀，将沼液引入调节池(1)，同时引入未经厌氧处理的畜禽养殖原液，两者体积比为沼液原液=2 广4，混合均勻后，打开出水控制阀，沼液经进水管自流进入接触氧化池O)中，经过一段时间的好氧处理后再自流进入絮凝沉淀池(5)，该过程一经启动后即为连续运转；絮凝沉淀池每天进行一次絮凝沉淀，絮凝沉淀池沉淀区( 的上清液经水泵进入铁炭微电解池(6)，经过铁炭微电解处理后的液体进入消毒澄清池(7)，经进一步处理后达标排放；在接触氧化池中加装填料和曝气装置，并投加好氧微生物强化处理过程；絮凝沉淀池加药区完成絮凝剂投加，反应区进行絮凝反应，沉淀区行使沉淀功能；铁炭微电解池中装有曝气设备，满足沼液铁炭微电解处理过程对氧的需求；消毒澄清池除其沉淀作用外，另安装有紫外灯进行消毒；各池定时打开排污阀进行污泥排放。
4.根据权利要求3所述的畜禽沼液净化方法，其特征在于调节池(1)、接触氧化池(2) 和絮凝沉淀池之间有液面落差，依靠重力作用进行沼液传输，其中调节池(1)沼液通过进水管(1 进入接触氧化池O)，接触氧化池O)中沼液自流进入絮凝沉淀池；絮凝沉淀池沉淀区( 与铁炭微电解池(6)之间则是依靠水泵(9)进行沼液传输。
5.根据权利要求3、4所述的畜禽沼液净化方法，其特征在于接触氧化池(2)所采取处理方法为接触氧化，填料为组合式填料，接触氧化投加微生物，投加微生物为好氧反硝化细菌和氨氮降解菌，处理时间为2、小时。
6.根据权利要求3、4所述的畜禽沼液净化方法，其特征在于絮凝沉淀池所采取的絮凝剂为聚合硫酸铝铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺中两种或者三种， 投加量为1. 5 4. 5kg/吨沼液，絮凝pH为5. 5 8. 5。
7.根据权利要求3、4所述的畜禽沼液净化方法，其特征在于铁炭微电解池所采取的铁炭比为3:广1 3. 5 (m/m),沼液pH为5. 0 8· 5，反应时间为6(Tl50min。
8.根据权利要求3、4所述的畜禽沼液净化方法，其特征在于据权利要求4所述的畜禽沼液净化方法，其特征在于消毒澄清池安装有紫外灯对废水进行消毒，达标排放。
9.根据权利要求3、4所述的畜禽沼液净化方法，其特征在于在生物接触氧化池中加装填料和曝气装置，并投加好氧微生物强化处理过程；絮凝沉淀池加药区完成絮凝剂投加，反应区进行絮凝反应，沉淀区行使沉淀功能；铁炭微电解池中装有曝气设备，满足沼液铁炭微电解处理过程对氧的需求；消毒澄清池除其沉淀作用外，另安装有紫外灯进行消毒；各池定时打开排污阀进行污泥排放，处理周期为对士6小时。
全文摘要
畜禽沼液净化装置，按先后顺序依次为调节池(1)、接触氧化池(2)、絮凝沉淀池加药区(3)反应区(4)和沉淀区(5)、铁炭微电解池和消毒澄清池(7)；其中调节池(1)与接触氧化池、絮凝沉淀池沉淀区与铁炭微电解池(6)之间以进水管(13)连通且有控制阀(14)，絮凝沉淀池沉淀区与铁炭微电解池之间另装有水泵(9)，接触氧化池中装有填料和曝气装置(12)，由曝气机供氧，铁炭微电解池中亦安装曝气装置。以本装置净化畜禽沼液通过好氧生物处理，去除了沼液中可以被生物降解的部分有机物，同时去除氨氮，而后以絮凝沉淀和铁炭微电解进一步去除大部分悬浮固体物以及难降解有机物，完成沼液的净化处理，最后消毒澄清后出水。
文档编号C02F9/14GK102276108SQ20111014723
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月2日 优先权日2011年6月2日
发明者支银芳, 李星, 李登奎, 罗德芳 申请人:江苏加德绿色能源有限公司