一种养猪场污水处理及沼气生产系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种养猪场污水处理及沼气生产系统，主要包括格栅渠、集污池、固液分离机、调节池、初沉池、一级UASB、低氧曝气调节池、二级UASB、A/O池、二沉池、混凝沉淀池、人工湿地、汽水分离器、脱硫罐、储气柜、阻火器、污泥浓缩池、污泥脱水机，以及鼓风机。本实用新型的有益效果包括：1)确保猪场排出的污水不会对周围水体造成污染，排实现达标排放；2)能从污水中分离猪粪等固体物质，生产有机肥，产生可观的经济效益；3)对固液分离后的污水进行处理，降低污水处理能耗并产生沼气，利用沼气发电供应污水站自用或有机肥生产用电；4)实现了现代化的粪污水综合治理、资源能够循环利用。
【专利说明】一种养猪场污水处理及沼气生产系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种养猪场污水处理及沼气生产系统，属于畜牧生产【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。 沼气是多种气体的混合物，一般含甲烷50?70%，其余为二氧化碳和少量的氮、氢和硫化 氢等，其特性与天然气相似。沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等 夕卜，还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。此外，经沼气装置 发酵后排出的料液和沉渣，含有较丰富的营养物质，可用作肥料和饲料。沼气燃烧发电是随 着大型沼气发酵池建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将厌氧 发酵处理产生的沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能。沼气发电具 有创效、节能、安全和环保等特点，是一种分布广泛且价廉的分布式能源。但传统的沼气利 用系统其沼气污染物达不到零排放，综合利用率低。
[0003] 养猪场每天会产生很多的粪便，尤其是一些大型养猪场，这些粪便通常由清洁人 员清除之后丢弃，或者仅仅用来生产附加值较低的堆肥。然而，这些粪便却具有很大的使用 价值，如果将这些粪便丢弃或者仅用来堆肥将会是极大的资源浪费。
[0004] 另一方面，猪舍在清洁的过程中需要使用大量的水，清洗后产生的污水通常直接 被浪费掉了。
[0005] 如能同时解决上述的问题，对猪场的粪便及污水加以利用，用于沼气发电等方面， 将大大增加猪场的利用效率，提高猪场的经济价值。 实用新型内容
[0006] 本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种养猪场污水处理及沼气生产系统， 用于大型养猪场的含粪便污水处理。
[0007] 本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种养猪场污水处理及沼气生产 系统，主要包括格栅渠、集污池、固液分离机、调节池、初沉池、一级UASB、低氧曝气调节池、 二级UASB、A/0池、二沉池、混凝沉淀池、人工湿地、汽水分离器、脱硫罐、储气柜、污泥浓缩 池、污泥脱水机，以及鼓风机；来源于养猪场的粪污通过粪污管道顺次进入格栅渠、集污池 和固液分离机；所述固液分离机分离获得固体废料和污水，固液分离机分离出的污水通过 粪污管道依次进入调节池、初沉池和一级UASB ;由一级UASB产生的沼液通过沼液管道顺次 进入低氧曝气调节池、二级UASB、A/0池、二沉池、混凝沉淀池和人工湿地后达标排放；一级 UASB产生的污泥、二级UASB产生的污泥，及混凝沉淀池产生的污泥分别通过污泥管道进入 污泥浓缩池；二沉池产生的污泥部分通过污泥管道回流至A/0池，二沉池剩余的污泥由污 泥管道被送入污泥浓缩池；所述污泥浓缩池的部分污泥通过污泥管道进入污泥脱水机，剩 余的污泥通过污泥管道返回所述调节池；所述一级UASB产生的沼气、二级UASB产生的沼气 通过沼气管道进入汽水分离器，所述汽水分离器产生的干燥沼气通过沼气管道依次进入脱 硫罐和储气柜；所述鼓风机产生的空气通过空气管道分别进入A/Ο池和低氧曝气池。
[0008] 在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
[0009] 进一步，所述储气柜为双膜干式储气柜。
[0010] 进一步，所述初沉池包括串联连接的第一初沉池和第二初沉池。
[0011] 本实用新型的养猪场污水处理及沼气生产系统使用时，废水首先经格栅除去水中 较大悬浮物后进入集污池，然后用切割泵提升至固液分离机除砂、除渣。固液分离后的污水 自流进入调节池进行水量和水质的均化，并进行水解预酸化来分解大分子有机物以有利于 后续反应。污水然后进入初沉池来进一步去除污水中的固体杂质从而尽量降低后续生化系 统的处理负荷。经沉淀后的污水自流进入中间水池，再由中间水池中的提升泵加压进入一 级厌氧UASB反应池，在UASB反应池内通过大颗粒厌氧污泥作用降解污水中COD、B0D5等 污染物质。处理后的污水进入低氧曝气调节池来水解有机物、培养兼氧菌和氧化氨氮至亚 硝氮。经调节后的混合液再提升到二级厌氧UASB池降解污水中COD、B0D5等污染物质，同 时发生厌氧氨氧化反应来去除氨氮和亚硝氮。经二级厌氧处理过的污水自流进入A/0反应 池，通过好氧和缺氧反应来去除污水中剩余的COD、B0D5、氨氮和总氮，A/0反应池的泥水混 合液进入二沉池进行固液分离，上清液经混凝沉淀池来进一步除去悬浮物和磷酸盐来减轻 人工湿地的处理负担。混凝沉淀池的出水经消毒后排放至人工湿地，通过生态处理的方式 进一步降低各项有机物指标，使污水最终达到排放标准。人工湿地的出水完全可以作为清 洁水源对周边农田进行灌溉。
[0012] 在厌氧降解过程中，产生的沼气，经过脱水、脱硫净化处理后进入储气柜。存储于 储气柜的沼气可经过阻火器，最后进入沼气发电设备用于沼气发电，供污水处理厂自用及 有机肥生产用能。
[0013] 二沉池污泥部分回流至A/0池来保持生化反应的微生物量。
[0014] 剩余污泥、UASB反应器底泥、初沉池和混凝沉淀池污泥定期排入污泥浓缩池，经脱 水机脱水后，与固液分离机产生的废渣一同经堆肥处理生产有机肥。
[0015] 本实用新型的有益效果如下：
[0016] 1)确保猪场排出的污水不会对周围水体造成污染，排放指标可达到《污水综合排 放标准》GB8978-1996的一级排放标准。
[0017] 2)能从污水中分离猪粪等固体物质，生产有机肥，产生可观的经济效益。
[0018] 3)对固液分离后的污水进行处理，降低污水处理能耗并产生沼气，利用沼气发电 供应污水站自用或有机肥生产用电。
[0019] 4)建设了现代化的粪污水综合治理、资源利用、循环经济的标杆工程。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为一种养猪场污水处理及沼气生产系统工艺流程图。
【具体实施方式】
[0021] 以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用 新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0022] 如图1所示的一种养猪场污水处理及沼气生产系统，主要包括格栅渠、集污池、固 液分离机、调节池、初沉池、一级UASB、低氧曝气调节池、二级UASB、A/Ο池、二沉池、混凝沉 淀池、人工湿地、汽水分离器、脱硫罐、储气柜、污泥浓缩池、污泥脱水机，以及鼓风机；来源 于养猪场的粪污通过粪污管道顺次进入格栅渠、集污池和固液分离机；所述固液分离机分 离获得固体废料和污水，固液分离机分离出的污水通过粪污管道依次进入调节池、初沉池 和一级UASB ;由一级UASB产生的沼液通过沼液管道顺次进入低氧曝气调节池、二级UASB、 A/Ο池、二沉池、混凝沉淀池和人工湿地后达标排放；一级UASB产生的污泥、二级UASB产生 的污泥，及混凝沉淀池产生的污泥分别通过污泥管道进入污泥浓缩池；二沉池产生的污泥 部分通过污泥管道回流至A/Ο池，二沉池剩余的污泥由污泥管道被送入污泥浓缩池；所述 污泥浓缩池的部分污泥通过污泥管道进入污泥脱水机，剩余的污泥通过污泥管道返回所述 调节池；所述一级UASB产生的沼气、二级UASB产生的沼气通过沼气管道进入汽水分离器， 所述汽水分离器产生的干燥沼气通过沼气管道依次进入脱硫罐和储气柜；所述鼓风机产生 的空气通过空气管道分别进入A/Ο池和低氧曝气池。
[0023] 本实用新型的养猪场污水处理及沼气生产系统使用时，废水首先经格栅除去水中 较大悬浮物后进入集污池，然后用切割泵提升至固液分离机除砂、除渣。固液分离后的污水 自流进入调节池进行水量和水质的均化，并进行水解预酸化来分解大分子有机物以有利于 后续反应。污水然后进入初沉池来进一步去除污水中的固体杂质从而尽量降低后续生化系 统的处理负荷。经沉淀后的污水自流进入中间水池，再由中间水池中的提升泵加压进入一 级厌氧UASB反应池，在UASB反应池内通过大颗粒厌氧污泥作用降解污水中COD、B0D5等 污染物质。处理后的污水进入低氧曝气调节池来水解有机物、培养兼氧菌和氧化氨氮至亚 硝氮。经调节后的混合液再提升到二级厌氧UASB池降解污水中COD、B0D5等污染物质，同 时发生厌氧氨氧化反应来去除氨氮和亚硝氮。经二级厌氧处理过的污水自流进入A/0反应 池，通过好氧和缺氧反应来去除污水中剩余的COD、B0D5、氨氮和总氮，A/0反应池的泥水混 合液进入二沉池进行固液分离，上清液经混凝沉淀池来进一步除去悬浮物和磷酸盐来减轻 人工湿地的处理负担。混凝沉淀池的出水经消毒后排放至人工湿地，通过生态处理的方式 进一步降低各项有机物指标，使污水最终达到排放标准。人工湿地的出水完全可以作为清 洁水源对周边农田进行灌溉。
[0024] 在厌氧降解过程中，产生的沼气，经过脱水、脱硫净化处理后进入储气柜，然后经 过阻火器后，用于沼气发电，供污水处理厂自用及有机肥生产用能。
[0025] 二沉池污泥部分回流至A/0池来保持生化反应的微生物量。
[0026] 剩余污泥、UASB反应器底泥、初沉池和混凝沉淀池污泥定期排入污泥浓缩池，经脱 水机脱水后，与固液分离机产生的废渣一同经堆肥处理生产有机肥。
[0027] 使用上述养猪场污水处理及沼气生产系统处理养猪场粪污及污水时，处理效果分 析见表1 _2。
[0028] 表1分步处理效果分析表
[0029] ^^ΒΟΙ^ ^^ρ Hs^I ; (mg/D (mg/L) (mg/L) (mg/L) ； (tng/L) \ 逐水 15000 9000 - 800 - 80 ； 18β00 ;0水 15000 ' 9000 ' 800 ' 80 ? 17000 ! ! :去除率 -- - - - ；5-- -i^--9000.........................................5400........................................480..............................................40................................!-3400-- i- j :去除率 40% 40? 40% 50% ： 80% ^ ?* --7200........................................43.2.0........................................48.0...............................................16.................................!-34.0.......................... i................................................................................................................................................................................................................................................................i............................................................... ：去除率 20% 20? - 60% ： 90% -^ Γ--〇........................................64.8...............................................480..............................................1.4:.4-丨--102........................... i ; ;去除舉 8(? 85? - 10% ： 70% ? ?* 1152 ι 518 ι 336 ' 14.4 ? 102 ?_ ! i 去除率 20% 20?， 30% - ：- ^^EJi 806 ι 310 235 1 3 ^ 102 ?_ ; ;去除率 30% 30? 30% 10% ：醫 I-Β* 120 ι 31 ι 12 5. 2 i 30 ，池i_ . . * 丨 I 去除率 85% 90? 95% 60% ： 70% I-108 ι 28 _ 10.8 1. 0 | 10 I i^去除率^ 10% - 10? - 10% 80% I 701 I i-EJi 32 8.4 ' 3. 2 1 0. 5 ^ 10 人工湿地 i_ . . * 丨 i 去除率 70% 70? 70? 50% ：-
[0030]
[0031] 表2总处理效果分析表
[0032] 序号控制指标 进水指标mg/L排水指标mg/L 去除率 ? CODcr 15000 Τ0〇 99. 33% 2 BOD^ 9000 20 99. 33% 4 SS 18000 70 99. 78% 5 NH3-N 800 ?5 98. 13% 6 P 80 0Γδ 99. 78% 6 pH ~
[0033] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
【权利要求】
1. 一种养猪场污水处理及沼气生产系统，主要包括格栅渠、集污池、固液分离机、调节 池、初沉池、一级UASB、低氧曝气调节池、二级UASB、A/0池、二沉池、混凝沉淀池、人工湿地、 汽水分离器、脱硫罐、储气柜、污泥浓缩池、污泥脱水机，以及鼓风机；其特征在于，来源于养 猪场的粪污通过粪污管道顺次进入格栅渠、集污池和固液分离机；所述固液分离机分离获 得固体废料和污水，固液分离机分离出的污水通过粪污管道依次进入调节池、初沉池和一 级UASB ;由一级UASB产生的沼液通过沼液管道顺次进入低氧曝气调节池、二级UASB、A/0 池、二沉池、混凝沉淀池和人工湿地后达标排放；一级UASB产生的污泥、二级UASB产生的污 泥，及混凝沉淀池产生的污泥分别通过污泥管道进入污泥浓缩池；二沉池产生的污泥部分 通过污泥管道回流至A/Ο池，二沉池剩余的污泥由污泥管道被送入污泥浓缩池；所述污泥 浓缩池的部分污泥通过污泥管道进入污泥脱水机，剩余的污泥通过污泥管道返回所述调节 池；所述一级UASB产生的沼气、二级UASB产生的沼气通过沼气管道进入汽水分离器，所述 汽水分离器产生的干燥沼气通过沼气管道依次进入脱硫罐和储气柜；所述鼓风机产生的空 气通过空气管道分别进入A/Ο池和低氧曝气池。
2. 根据权利要求1所述的养猪场污水处理及沼气生产系统，其特征在于，所述储气柜 为双膜干式储气柜。
3. 根据权利要求1所述的养猪场污水处理及沼气生产系统，其特征在于，所述初沉池 包括串联连接的第一初沉池和第二初沉池。
【文档编号】C02F9/14GK203890193SQ201420217321
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】张仁祖 申请人:烟台福祖畜牧养殖有限公司