一种自动循环的养殖废水处理装置及方法与流程

本发明涉及一种自动循环的养殖废水处理装置及方法，属于环保技术领域。

背景技术：

当今世界，能源问题和环境问题是制约人类发展的两大瓶颈问题。就规模化养殖企业，养殖废水的处理一直是制约其发展的一大问题，解决养殖废水的处理问题不但可以为企业节约大量成本，提高企业的经济效益，而且还可以提升人类赖以生存的环境质量，减少规模化养殖废水所引发的各种环境问题。我国人口众多，水资源严重不足，特别是人均水资源的占有量就更少了，面对这样一个现状，因此，节约水资源就成为发展过程当中必须考虑的一大问题。就养殖废水来说，它含有大量的ss和cod，如果直接将养殖废水引入到污水处理厂进行处理，不但成本高，而且还加大了污水处理厂的运行负荷，制约了污水处理厂的处理能力。然而由于养殖废水的特殊性，它除了污水以外还含有大量的固体废弃物，而这些固体废弃物多为养殖场动物排的粪便，里面含有大量的有机物，直接外排到污水处理厂进行处理的话对资源其实是一种浪费，因此有必要设计一种新的养殖废水处理装置及方法来处理养殖废水。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种自动循环的养殖废水处理装置及方法，本发明解决了养殖场废水处理难的问题；以及解决了养殖废水固液分离且对其进行处理后再利用的问题；整套装置实现了经济效益、生态环境效益和能源效益的有机统一。

本发明技术方案是：一种自动循环的养殖废水处理装置及方法，包括固液分离系统、固体有机物资源化利用系统、液体处理系统和回收系统；其中固液分离系统包括弹簧网ⅰ5、重力传感器ⅰ11、弹簧网ⅱ15、重力传感器ⅱ12；液体处理系统包括液压沉淀池18、连通器活性炭管28和生物转盘31；回收系统包括污泥回收池45和中水池44；重力传感器ⅰ11与弹簧网ⅰ5相连，重力传感器ⅱ12与弹簧网ⅱ15相连；弹簧网ⅰ5与弹簧网ⅱ15均布设在粪便桶内，弹簧网ⅱ15的孔径比弹簧网ⅰ5的孔径小，固体有机物资源化利用系统中的水压沼气池17分别与粪便桶中弹簧网ⅰ5上侧和弹簧网ⅱ15上侧开口通过管道相连；粪便桶最底层区域与液压沉淀池18通过管道连接；同时液压沉淀池18还通过管道与输送槽2相连接；液体处理系统、固体有机物资源化利用系统均与固液分离系统通过管道连接；液压沉淀池18、连通器活性炭管28和生物转盘31及中水池44之间通过管道进行串联；同时他们之间均通过管道与污泥回收池进行连接，通过倾斜的输送槽将养殖废水输送到粪便桶内内进行固体和液体的分离。

所述固液分离系统还包括：废水排放口1、输送槽2、滚筒3、粪便出口ⅰ6、粪便出口ⅱ16；其中弹簧网ⅰ5与重力传感器ⅰ11连接，弹簧网ⅱ15与重力传感器ⅱ12相连接，弹簧网ⅰ5与弹簧网ⅱ15均与震动仪相连接，震动仪还与重力传感器ⅰ11、重力传感器ⅱ12相连接，弹簧网ⅰ5，弹簧网ⅱ15均布设在不锈钢粪便桶里，废水排放口1排放的废水及粪便通过带有滚筒3的输送槽2经输送槽端4输送到弹簧网ⅰ5分离再经过弹簧网ⅱ15分离。

所述固体有机物资源化利用系统包括沼气池进料口7、沼气出口端8、开关9、沼气池水压端10、水压沼气池17；固液分离系统中的粪便出口ⅰ6、粪便出口ⅱ16均与沼气池进料口7通过管道相连，沼气池进料口7最终与水压沼气池17通过管道相连，沼气池水压端10、沼气出口端8均与水压沼气池17连接，沼气出口端8上设有开关9。

所述液体处理系统还包括液压沉淀池下层出水口27、连通器活性炭管出口30、液压沉淀池污泥出口24、液压沉淀池上层出口19、开关ⅶ32、开关ⅷ33、开关38；

所述液压沉淀池18与连通器活性炭管28通过管道相连，连通器活性炭管28里面填充活性炭29；连通器活性炭管28与生物转盘31之间通过管道连接；所述开关ⅱ20用于控制液压沉淀池上层出口19的开闭，开关ⅲ21用于控制连通器活性炭管28的开闭；

所述液压沉淀池入口14与固液分离系统的底端出口相连接；并通过开关ⅰ13控制其开闭；

所述液压沉淀池下层出水口27通过开关ⅳ22、开关ⅵ25与液压沉淀池循环水出口26连接，液压沉淀池循环水出口26连接废水排放口1；开关ⅳ22用于控制液压沉淀池下层出水口27的开闭；

所述液压沉淀池污泥出口24再通过开关ⅴ23与污泥回收池45的污泥回收池入口ⅰ39相连；

所述液压沉淀池上层出口19经过开关ⅱ20与连通器活性炭管28相连，连通器活性炭管出口30再与生物转盘31相连，生物转盘池出口35再与中水池44、污泥回收池45通过管道相连；开关ⅺ37用于控制连通器活性炭管出口30的开闭；

所述开关ⅶ32、开关ⅷ33、开关38分别用于控制生物转盘池出口35、中水池入口43、污泥回收池45中的污泥回收池入口40的开闭状态；污泥回收池45中的污泥回收池入口40与连通器活性炭管28相连。

所述回收系统包括污泥回收池入口39、污泥回收池入口40、污泥回收池入口41、污泥回收池入口42、中水池入口43、中水池44、污泥回收池45；污泥回收池入口39、污泥回收池入口40、污泥回收池入口41、污泥回收池入口42分别与液体处理系统和污泥回收池45相连，中水池入口43分别与液体处理系统和中水池44相连；开关ⅸ34、开关ⅹ36用于控制污泥回收池入口42、污泥回收池入口41的开闭。

一种利用上述装置进行养殖废水处理的方法，首先通过利用重力作用来推动输送槽进行养殖废水的输送；同时通过弹簧网的作用来将养殖废水中的粪便进行打碎实现固液分离，将固液分离后的污水利用连通器的原理将一部分废水进行循环的冲洗粪便，另一部分废水通过连通器活性碳管进行吸附后再利用生物转盘的生物处理方式来对污水进一步的处理，通过生物转盘处理后的污水能提高水质；而固体有机物及吸附沉淀的污泥采用沼气池来进行发酵产沼气，来实现固体有机物资源化利用。

所述方法的具体步骤为：

a、将养殖废水通过废水排放口1利用重力的作用，自动将养殖场的废水及废渣输送到装置中，废水利用重力的作用滴落到弹簧网ⅰ5上，使得液体和固体的第一次分离，又由于弹簧网ⅰ5在受到废水的撞击后向上反弹，促使废水中的较大的粪便变小；

b、通过弹簧网ⅰ5将颗粒大的粪便和一些固体废弃物分离而堆积在弹簧网ⅰ5上，通过不断的废水及废弃物的覆盖及弹簧的向上的反弹压力，使得被分离的粪便及固体废弃物中的水分含量显著降低；

c、被分离的粪便及固体废弃物会自动顺着粪便出口ⅰ6进入沼气池进料口7；

d、颗粒小的废弃物和废水通过弹簧网ⅰ5后又滴落到弹簧网ⅱ15上，弹簧网ⅱ15的孔径比弹簧网ⅰ5的孔径小，同样由于重力的作用废水撞击到弹簧网ⅱ15，液体将通过弹簧网ⅱ15，颗粒小的粪便同样和废水分离，固液混合物堆积在弹簧网ⅱ15上；

e、弹簧网ⅱ15分离的物质又自动从粪便出口ⅱ16出来，顺着粪便出口ⅱ16进入到沼气池进料口7，最终进入水压沼气池17进行厌氧发酵产沼气，而实现固体有机物资源化利用；

f、通过弹簧网ⅱ15的废水进入液压沉淀池18，液压沉淀池18用于起到废水静置沉淀的作用；

g、当液压沉淀池18的水能够将水压到液压沉淀池循环水出口26时，此时在液压沉淀池上层出口19设置一个出口，使上层的水从液压沉淀池上层出口19出来，此时从液压沉淀池上层出口19出来的水中ss、cod的含量均比刚从养殖场出来的废水的ss、cod低，然后在连通器活性炭管28对废水进一步吸附沉淀，通过吸附沉淀后的污水又通入生物转盘31进行生物反应，通过生物处理后的污水将排放到中水池44备用；

g、活性炭29、生物转盘31中的污泥将通过管道汇集到污泥回收池45中作为水压沼气池17的原料，最终也将固体废弃物送入到水压沼气池17中进行发酵。

当所述弹簧网ⅰ5和弹簧网ⅱ15被堵塞，重力传感器ⅰ11和重力传感器ⅱ12测到弹簧网ⅰ5和弹簧网ⅱ15的重力达到预设定的值时，启动震动仪工作，最终促使弹簧网ⅰ5和弹簧网ⅱ15上下抖动而将堵塞物分开。

所述步骤f中，利用连通器原理将静置沉淀后的废水通过液压将水压到养殖废水排放口1，利用废水循环冲洗输送带上的粪便，最终实现循环。

本发明的有益效果是：

（1）对养殖废水的收集实现无动力消耗，符合节能环保理念

本发明通过倾斜的输送槽设计可以不消耗动力自动循环的将比较黏稠且不易流动的养殖废水输送到装置进行固体和液体分离，为养殖废水的处理节约大量成本。

（2）从不同的角度对养殖废水实施资源化利用，符合绿色发展理念

本发明分别从养殖废水的固体部分和液体部分的处理方式出发，将固体部分收集后进行厌氧发酵产沼气的方式进行资源化利用，而液体部分则通过物理方式的处理后再进行生物方法对其进行处理。

（3）从绿色循环的角度出发来解决养殖废水的处理问题

本发明在处理养殖废水时，整套装置实现了对养殖废水处理的循环，将废水中的固体有机物进行厌氧发酵的方式进行资源化利用，液体采用物理沉淀与吸附后再进行生物处理，在此过程中的污泥又收集后进行厌氧发酵，同时还利用连通器原理将部分养殖废水压到废水排放口对废水运输槽进行冲洗循环。

（4）实际运用效果好，成本低，易推广，解决实际问题

本发明紧扣节能环保理念，从节约资源，保护环境和成本低效益明显角度出发，符合绿色发展理念。只需在规模化养殖场做好相应的规划布局，对处理工艺进行了解，便可以自行设计。其他的辅助设备都易于设计，技术性不是特别强，易与推广使用，同时从源头上控制了污染源，大大的减少了环境负荷，同时对养殖废水实现资源化利用，其环境效益、经济效益显著。

附图说明

图1为本发明的总结构图；

图2为本装置固液分离及固体有机物资源化利用系统部件结构示意图；

图3为本装置中液压沉淀池部件结构示意图；

图4为本装置中液体处理系统部分结构示意图；

图5为本装置中回收系统结构示意图。

图1-5中各标号：1-废水排放口、2-输送槽、3-滚筒、4-输送槽端、5-弹簧网ⅰ、6-粪便出口ⅰ、7-沼气池进料口、8-沼气出口端、9-沼气出口开关、10-沼气池水压端、11-重力传感器ⅰ、12-重力传感器ⅱ、13-开关ⅰ、14-液压沉淀池入口、15-弹簧网ⅱ、16-粪便出口ⅱ、17-水压沼气池、18-液压沉淀池、19-液压沉淀池上层出口、20-开关ⅱ、21-开关ⅲ、22-开关ⅳ、23-开关ⅴ、24-液压沉淀池污泥出口、25-开关ⅵ、26-液压沉淀池循环水出口、27-液压沉淀池下层出水口、28-连通器活性炭管、29-活性炭、30-连通器活性炭管出口、31-生物转盘、32-开关ⅶ、33-开关ⅷ、34-开关ⅸ、35-生物转盘池出口、36-开关ⅹ、37-开关ⅺ、38-开关ⅻ、39-污泥回收池入口ⅰ、40-污泥回收池入口ⅱ、41-污泥回收池入口ⅲ、42-污泥回收池入口ⅳ、43-中水池入口、44-中水池、45-污泥回收池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。

实施例1：如图1所示，一种自动循环的养殖废水处理装置，包括固液分离系统、固体有机物资源化利用系统、液体处理系统和回收系统；其中固液分离系统包括弹簧网ⅰ5、重力传感器ⅰ11、弹簧网ⅱ15、重力传感器ⅱ12；液体处理系统包括液压沉淀池18、连通器活性炭管28和生物转盘31；回收系统包括污泥回收池45和中水池44；重力传感器ⅰ11与弹簧网ⅰ5相连，重力传感器ⅱ12与弹簧网ⅱ15相连；弹簧网ⅰ5与弹簧网ⅱ15均布设在粪便桶内，弹簧网ⅱ15的孔径比弹簧网ⅰ5的孔径小，固体有机物资源化利用系统中的水压沼气池17分别与粪便桶中弹簧网ⅰ5上侧和弹簧网ⅱ15上侧开口通过管道相连；粪便桶最底层区域与液压沉淀池18通过管道连接；同时液压沉淀池18还通过管道与输送槽2相连接；液体处理系统、固体有机物资源化利用系统均与固液分离系统通过管道连接；液压沉淀池18、连通器活性炭管28和生物转盘31及中水池44之间通过管道进行串联；同时他们之间均通过管道与污泥回收池进行连接，通过倾斜的输送槽将养殖废水输送到粪便桶内内进行固体和液体的分离。

进一步地，所述固液分离系统还包括：废水排放口1、输送槽2、滚筒3、粪便出口ⅰ6、粪便出口ⅱ16；其中弹簧网ⅰ5与重力传感器ⅰ11连接，弹簧网ⅱ15与重力传感器ⅱ12相连接，弹簧网ⅰ5与弹簧网ⅱ15均与震动仪相连接，震动仪还与重力传感器ⅰ11、重力传感器ⅱ12相连接，弹簧网ⅰ5，弹簧网ⅱ15均布设在不锈钢粪便桶里，废水排放口1排放的废水及粪便通过带有滚筒3的输送槽2经输送槽端4输送到弹簧网ⅰ5分离再经过弹簧网ⅱ15分离。

进一步地，所述固体有机物资源化利用系统包括沼气池进料口7、沼气出口端8、开关9、沼气池水压端10、水压沼气池17；固液分离系统中的粪便出口ⅰ6、粪便出口ⅱ16均与沼气池进料口7通过管道相连，沼气池进料口7最终与水压沼气池17通过管道相连，沼气池水压端10、沼气出口端8均与水压沼气池17连接，沼气出口端8上设有开关9。

进一步地，所述液体处理系统还包括液压沉淀池下层出水口27、连通器活性炭管出口30、液压沉淀池污泥出口24、液压沉淀池上层出口19、开关ⅶ32、开关ⅷ33、开关38；

所述液压沉淀池18与连通器活性炭管28通过管道相连，连通器活性炭管28里面填充活性炭29；连通器活性炭管28与生物转盘31之间通过管道连接；所述开关ⅱ20用于控制液压沉淀池上层出口19的开闭，开关ⅲ21用于控制连通器活性炭管28的开闭；

所述液压沉淀池入口14与固液分离系统的底端出口相连接；并通过开关ⅰ13控制其开闭；

所述液压沉淀池下层出水口27通过开关ⅳ22、开关ⅵ25与液压沉淀池循环水出口26连接，液压沉淀池循环水出口26连接废水排放口1；开关ⅳ22用于控制液压沉淀池下层出水口27的开闭；

所述液压沉淀池污泥出口24再通过开关ⅴ23与污泥回收池45的污泥回收池入口ⅰ39相连；

所述液压沉淀池上层出口19经过开关ⅱ20与连通器活性炭管28相连，连通器活性炭管出口30再与生物转盘31相连，生物转盘池出口35再与中水池44、污泥回收池45通过管道相连；开关ⅺ37用于控制连通器活性炭管出口30的开闭；

所述开关ⅶ32、开关ⅷ33、开关38分别用于控制生物转盘池出口35、中水池入口43、污泥回收池45中的污泥回收池入口40的开闭状态；污泥回收池45中的污泥回收池入口40与连通器活性炭管28相连。

进一步地，所述回收系统包括污泥回收池入口39、污泥回收池入口40、污泥回收池入口41、污泥回收池入口42、中水池入口43、中水池44、污泥回收池45；污泥回收池入口39、污泥回收池入口40、污泥回收池入口41、污泥回收池入口42分别与液体处理系统和污泥回收池45相连，中水池入口43分别与液体处理系统和中水池44相连；开关ⅸ34、开关ⅹ36用于控制污泥回收池入口42、污泥回收池入口41的开闭。

一种利用上述装置进行养殖废水处理的方法，首先通过利用重力作用来推动输送槽进行养殖废水的输送；同时通过弹簧网的作用来将养殖废水中的粪便进行打碎实现固液分离，将固液分离后的污水利用连通器的原理将一部分废水进行循环的冲洗粪便，另一部分废水通过连通器活性碳管进行吸附后再利用生物转盘的生物处理方式来对污水进一步的处理，通过生物转盘处理后的污水能提高水质；而固体有机物及吸附沉淀的污泥采用沼气池来进行发酵产沼气，来实现固体有机物资源化利用。

进一步地，所述方法的具体步骤为：

a、将养殖废水通过废水排放口1利用重力的作用，自动将养殖场的废水及废渣输送到装置中，废水利用重力的作用滴落到弹簧网ⅰ5上，使得液体和固体的第一次分离，又由于弹簧网ⅰ5在受到废水的撞击后向上反弹，促使废水中的较大的粪便变小；

b、通过弹簧网ⅰ5将颗粒大的粪便和一些固体废弃物分离而堆积在弹簧网ⅰ5上，通过不断的废水及废弃物的覆盖及弹簧的向上的反弹压力，使得被分离的粪便及固体废弃物中的水分含量显著降低；

c、被分离的粪便及固体废弃物会自动顺着粪便出口ⅰ6进入沼气池进料口7；

d、颗粒小的废弃物和废水通过弹簧网ⅰ5后又滴落到弹簧网ⅱ15上，弹簧网ⅱ15的孔径比弹簧网ⅰ5的孔径小，同样由于重力的作用废水撞击到弹簧网ⅱ15，液体将通过弹簧网ⅱ15，颗粒小的粪便同样和废水分离，固液混合物堆积在弹簧网ⅱ15上；

e、弹簧网ⅱ15分离的物质又自动从粪便出口ⅱ16出来，顺着粪便出口ⅱ16进入到沼气池进料口7，最终进入水压沼气池17进行厌氧发酵产沼气，而实现固体有机物资源化利用；

f、通过弹簧网ⅱ15的废水进入液压沉淀池18，液压沉淀池18用于起到废水静置沉淀的作用；

g、当液压沉淀池18的水能够将水压到液压沉淀池循环水出口26时，此时在液压沉淀池上层出口19设置一个出口，使上层的水从液压沉淀池上层出口19出来，此时从液压沉淀池上层出口19出来的水中ss、cod的含量均比刚从养殖场出来的废水的ss、cod低，然后在连通器活性炭管28对废水进一步吸附沉淀，通过吸附沉淀后的污水又通入生物转盘31进行生物反应，通过生物处理后的污水将排放到中水池44备用；

g、活性炭29、生物转盘31中的污泥将通过管道汇集到污泥回收池45中作为水压沼气池17的原料，最终也将固体废弃物送入到水压沼气池17中进行发酵。

进一步地，当所述弹簧网ⅰ5和弹簧网ⅱ15被堵塞，重力传感器ⅰ11和重力传感器ⅱ12测到弹簧网ⅰ5和弹簧网ⅱ15的重力达到预设定的值时，启动震动仪工作，最终促使弹簧网ⅰ5和弹簧网ⅱ15上下抖动而将堵塞物分开。

进一步地，所述步骤f中，利用连通器原理将静置沉淀后的废水通过液压将水压到养殖废水排放口1，利用废水循环冲洗输送带上的粪便，最终实现循环。

上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。