一种污水粪便池的处理工艺的制作方法

1.本发明涉及污水处理技术领域，具体而言，涉及一种污水粪便池的处理工艺。


背景技术：

2.污水粪便中含有丰富的有机质和农作物生长发育所需要的氮、磷、钾等元素，我国一直将粪便作为传统的农业肥料。但是近十几年来，由于多种原因使粪便农用比例急剧下降，粪便失去传统的土地处理途径，而不得不向其它区域倾倒，给环境和人类健康带来严重影响。
3.近年来，国家大力发展规模化养殖场，大幅度提高了养殖场的产能和养殖成活率，提高了经济效益。在规模化养殖场中，对于家禽排出的粪便处理是养殖场面临的主要难点，若处理不好，会造成环境污染，严重时会殃及养殖场附近农田，造成农田绝收，还会影响附近居民的正常生活。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种污水粪便池的处理工艺，此处理工艺能够减少污染物排放，保护环境，并且将污染物有效处理后可以回收再利用，从而减少资源浪费。
5.本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
6.本发明提出一种污水粪便池的处理工艺，具体包括以下步骤：
7.将污水粪便池中的表层悬浮物除去，然后将污水粪便进行发酵，发酵时加入生物菌种进行发酵，发酵后的液体中加入第一絮凝剂进行絮凝，得到第一悬浮液，再向第一悬浮液中加入第二絮凝剂进行二次絮凝，得到第二悬浮液，调节第二悬浮液的ph值至6.5
‑
7，再将第二悬浮液进行固液分离，得到干物质和混合溶液。
8.本发明实施例的污水粪便池的处理工艺至少具有以下有益效果：本发明中先去掉悬浮物可以让污水粪便后续处理更方便，因为污水粪便池一般是敞开式的，在日常生活中会有一些树枝、塑料或其它难以处理的东西掉在污水粪便池中，悬浮在污水粪便池表面，将悬浮在污水粪便池表面的东西处理掉，在后面对污水粪便进行发酵或絮凝时避免悬浮物影响。由于污水粪便中有机污染物浓度高，发酵后可以将污水粪便中的一些有机污染物转变成含氮化合物，提高污水粪便中含氮化合物的含量，从而提高干物质中含氮化合物的含量，让得到的干物质可以用作氮肥，使得到的干物质中的含氮量在15％左右。
9.将发酵后的液体进行絮凝，可以让液体中的多种物质聚集成沉淀，提高得到的干物质的质量。将第一悬浮液进行二次絮凝，可以进一步让小颗粒沉淀变成大颗粒沉淀，进一步提高得到的干物质的量。由于发酵后的液体的ph值在4
‑
6之间，得到的第二悬浮液酸性太强不满足污水排放要求，所以需要将第二悬浮液的ph值调至6.5
‑
7，这时污水符合《国家污水综合排放标准》(gb8978
‑
1996)二级排放标准中的酸碱性要求。将第二悬浮液进行固液分离，可以让第二悬浮液中的悬浮物和液体分离，方便后续对其分开进行处理，得到最终的混合溶液和干物质。
具体实施方式
10.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
11.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
12.一种污水粪便池的处理工艺，具体包括以下步骤：
13.将污水粪便池中的表层悬浮物除去，向污水粪便池中加入除味剂，除味剂为碳酸钙，然后采用充气机向污水粪便池中充入空气，让除味剂与污水粪便混合均匀，再将污水粪便池中的污水粪便采用污水泵输送至发酵罐中进行发酵，再向发酵罐中加入生物菌种在27
‑
28℃发酵48h，生物菌种为em菌，接着将发酵后的液体采用离心泵输送至絮凝罐中，向絮凝罐中加入第一絮凝剂进行絮凝，得到第一悬浮液，再向第一悬浮液中加入第二絮凝剂进行二次絮凝，得到第二悬浮液，调节第二悬浮液的ph值至6.5
‑
7，再将调节后的第二悬浮液进行固液分离，得到干物质和混合溶液，将干物质采用悬浮干燥机进行干燥，具体是在100
‑
140℃干燥5
‑
10min，干燥后得到第一粉末。
14.本实施例中先去掉悬浮物可以让粪便后续处理更方便，因为粪便池一般是敞开式的，在日常生活中会有一些树枝、塑料或其它难以处理的东西掉在粪便池中，悬浮在粪便池表面，将悬浮在粪便池表面的东西处理掉，在后面对污水粪便进行发酵或絮凝时避免悬浮物影响。除去悬浮物后加入碳酸钙，碳酸钙与粪便池中的有刺激性味道的氨类物质发生化学反应，碳酸钙反应后变成氢氧化钙，有刺激性味道的氨类物质反应后变成无刺激性的化合物，从而让粪便池中的刺激性味道减弱，便于后续对其进行处理。加入碳酸钙后采用充气机让除味剂与污水粪便混合，充气机向污水粪便池内冲入空气，空气产生的气流带动污水粪便旋转，让除味剂与污水粪便混合均匀，还可以进一步加速碳酸钙与氨类物质反应，合理的充气速度可以让它们之间的反应速率加快，避免充气速度太慢使得所需时间太长，充气速度太快，粪便池中的污水粪便到处飞溅，污染工作环境。充气机的设置可以让碳酸钙与氨类物质反应更完全，避免混合不均匀导致碳酸钙与氨类物质没有反应完全，无法更好的减弱刺激性味道。采用充气机让除味剂与粪便污水进行混合可以降低混合难度，减轻工作人员的工作量。
15.本实施例中将去味后的污水粪便池中的粪便污水采用污水泵输送到发酵罐中，再向发酵罐中加入生物菌种进行发酵，由于粪便污水中有机污染物浓度高，大量排放会污染环境，发酵可以将粪便污水中有机污染物转变成含氮化合物，提高粪便污水中含氮化合物的含量，从而提高干物质中含氮化合物的含量，让得到的干物质可以用作氮肥，使得到的干物质中的含氮量在15％左右。详细地，生物菌种为em菌，em菌为一种混合菌一般包括光合菌、酵母菌和乳酸菌等等有益菌类，可用于食品添加，养殖病害防治，土壤改良，生根壮苗，污水治理等等。em菌能够促进有机污染物分解，让有机污染物转变成含氮化合物或含氮有机物，让粪便池中的有机污染物循环再利用，进一步减少环境污染，另外em菌还可以降低粪便池中bod和cod的含量，净化水质。选择在发酵罐进行发酵，可以让粪便污水的发酵环境更洁净，密封发酵会让污水粪便的发酵效果更好，进一步加深粪便污水的发酵程度，避免空气
中的其它细菌与em菌发生反应，影响粪便污水中有机污染物的降解。
16.详细地，让发酵罐中的粪便污水在27
‑
28℃发酵48h，主要是因为温度太高或太低都会使得em菌失活，让发酵不能进行，从而无法让粪便污水中的有机污染物降解，致使粪便池处理失败。发酵时间为48h，只因为在这个时间粪便污水中的有机污染物已经全部降解完成，且其降解效果较好，可以更好的节省粪便池的处理时间。
17.本实施例中将发酵后的液体采用离心泵输送到絮凝罐中，向絮凝罐中加入第一絮凝剂进行絮凝，主要为了将粪便污水中的多种物质聚集成沉淀，提高最终得到的干物质的质量。将第一悬浮液进行二次絮凝，可以进一步让小颗粒沉淀变成大颗粒沉淀，进一步提高最终干物质的质量。将粪便污水中的干物质的量从最初的5％提高到30％左右，从而最大限度的将粪便污水中物质回收利用，可以产生很好的经济效益。
18.本实施例中由于发酵后粪便污水的ph值在4
‑
6之间，絮凝后得到的第二悬浮液酸性太强不满足污水排放要求，同时酸性太强的污水也会对环境造成不利影响，所以需要将第二悬浮液的ph值调至6.5
‑
7，这时污水符合《国家污水综合排放标准》(gb8978
‑
1996)二级排放标准中的酸碱性要求。详细地，调节ph值时向第二悬浮液中加入氢氧化钠、碳酸氢钠、浓氨溶液、乙二胺和乙醇胺中的一种或多种。
19.将得到第二悬浮液进行固液分离，可以让第二悬浮液中的悬浮物和液体分离，方便后续对其分开进行处理，得到粪便池处理的最终产物。将干物质采用悬浮干燥机进行干燥，具体是在100
‑
140℃干燥5
‑
10min，其中温度太高或时间太长都会影响干物质中含氮化合物的量，温度太低或时间太短让干物质干燥不充分，影响后续储存，因此适合的温度和时间，不会影响得到的第一粉末中含氮量，更便于第一粉末保存。采用悬浮干燥机进行干燥可以减少干物质浪费，让制得的干物质不会损失。
20.将混合溶液通过离心泵输送到蒸发器中蒸发，离心泵的处理量是30
‑
40m3/h，蒸发后的蒸汽经过冷凝得到废水，向废水中加入吸附剂和/或氧化剂，得到可排放水；再将蒸发后剩余的物质采用悬浮干燥机进行干燥，具体是在100
‑
140℃干燥5
‑
10min，干燥后得到第二粉末。
21.本实施例中将离心泵的处理量控制在30
‑
40m3/h，避免离心泵处理量太大而蒸发器蒸发速度太慢，使得未蒸发的混合溶液顺着蒸汽管道流入冷凝后的废水中，使得蒸发失败；还可以避免离心泵处理量太小而蒸发器蒸发速度太快，蒸发器中没有混合溶液，让蒸发器干蒸，从而影响蒸发器寿命，甚至可能导致设备损坏等。将混合后的溶液在蒸发器中蒸发，这样可以回收冷凝后的二次蒸汽，得到废水。蒸发的同时可以将混合溶液中的细菌除去，进一步提高废水的洁净度。向废水中加入吸附剂，主要是为了除去废水中的有色物质，让废水符合《国家污水综合排放标准》(gb8978
‑
1996)二级排放标准中的色度要求，从而让废水达到可排放标准。另外还可以将蒸发后剩余的物质在100
‑
140℃干燥5
‑
10min，因为蒸发后剩余的物质量比较少，在合适的温度时可以快速干燥完，因此不需要太长时间，将蒸发后剩余的物质进行干燥，可以进一步增加粪便池处理后粉末总量，提高粪便池物质的回收总量，从而增加经济效益和社会效益。
22.详细地，第一絮凝剂为聚合氯化铝、聚丙烯酰胺阴离子、硫酸铝和聚合硫酸铁中的一种或多种，第二絮凝剂为聚丙烯酰胺阳离子、聚合聚铁硅、聚合硫酸氯化铁铝和聚合氯化铁中的一种或多种。
23.本实施例中第一絮凝剂优选聚合氯化铝和聚丙烯酰胺阴离子，其中聚合氯化铝能够提供大量的络合离子，且能够强烈吸附胶体微粒，通过吸附、桥架、交联作用，从而使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化，中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了δ电位，使胶体微粒由原来的相斥变为相吸，破坏了胶团稳定性，使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状混凝沉淀，沉淀的表面积可达(200～1000)m2/g，极具吸附能力。聚合氯化铝和聚丙烯酰胺阴离子搭配使用可以进一步加强絮凝作用，让粪便污水中的物质絮凝更完全，进一步提高得到的干物质的质量。选择二次絮凝，主要是为了将第一次絮凝后的沉淀中的水分进行脱水处理，第二絮凝剂优选聚丙烯酰胺阳离子，因为聚丙烯酰胺属于高分子聚合物，而聚丙烯酰胺阳离子会让沉淀的脱水效果更好，进一步除去沉淀中的水分，让得到的干物质在后续过程中更便于处理，也可以进一步提高干物质的质量，减少污水中的杂质影响。
24.本实施例中固液分离时采用气浮污泥脱水机进行分离，气浮污泥脱水机是利用小气泡或微小气泡使介质中的杂质浮出水面的机器，当第二悬浮液经过气浮污泥脱水机进行分离后，悬浮物和液体的分离效果更好，便于后续对悬浮物或液体进行分步处理，并且所需分离时间短，从而缩短粪便池的处理时间。
25.详细地，吸附剂为活性炭、硅胶、活性氧化铝和分子筛中的一种或多种，氧化剂为次氯酸钠、双氧水、过氧乙酸、过硫酸盐和高锰酸钾的一种或多种。本实施例中吸附剂优选活性炭，活性炭的吸附能力强，吸附速度快，可以对废水去色，还可以进一步去异味。氧化剂优选次氯酸钠，次氯酸钠氧化效果更好，并且次氯酸钠在水溶液中呈碱性，可以进一步调节废水ph值。
26.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
27.实施例1
28.一种污水粪便池的处理工艺，其包括以下步骤：
29.将粪便池中的表层悬浮物除去，向粪便池中加入除味剂，除味剂为碳酸钙，然后采用充气机向污水粪便池内充入空气，空气产生的气流带动污水粪便搅拌，让除味剂与污水粪便混合均匀，再将粪便池中的粪便污水通过污水泵输送到发酵罐进行发酵，向发酵罐中加入生物菌种在28℃发酵48h，生物菌种为em菌，将发酵后的液体采用离心泵输送至絮凝罐中，接着向絮凝罐中加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺阴离子进行絮凝，得到第一悬浮液，向第一悬浮液中加入聚丙烯酰胺阳离子进行二次絮凝，得到第二悬浮液，调节第二悬浮液的ph值至6.7，再将调节后的第二悬浮液采用气浮污泥脱水机进行固液分离，得到干物质和混合溶液，将干物质采用悬浮干燥机进行干燥，具体是在125℃干燥10min，干燥后得到第一粉末。
30.将混合溶液通过离心泵输送到蒸发器中蒸发，离心泵的处理量是35m3/h，蒸发后的蒸汽经过冷凝得到废水，向废水中加入次氯酸钠和活性炭，得到可排放水；再将蒸发后剩余的物质采用悬浮干燥机进行干燥，具体是在130℃干燥6min，干燥后得到第二粉末。
31.将第一粉末和第二粉末混合后用作氮肥。
32.实施例2
33.一种污水粪便池的处理工艺，其包括以下步骤：
34.本实施例与实施例1相比不同的是操作条件发生变化，具体体现是：发酵罐中加入em菌在27℃发酵，调节第二悬浮液的ph值至7,干物质在130℃干燥5min，离心泵的处理量是
30m3/h，蒸发后剩余的物质在140℃干燥10min。
35.本实施例中其余操作步骤同实施例1相同。
36.实施例3
37.一种污水粪便池的处理工艺，其包括以下步骤：
38.本实施例与实施例1相比不同的是操作条件发生变化，具体体现是：调节第二悬浮液的ph值至6.5,干物质在120℃干燥7min，离心泵的处理量是40m3/h，蒸发后剩余的物质在100℃干燥5min。
39.本实施例中其余操作步骤同实施例1相同。
40.实施例4
41.一种污水粪便池的处理工艺，其包括以下步骤：
42.本实施例与实施例1相比不同的是操作步骤发生变化，具体是：
43.将粪便池中的表层悬浮物除去，再将粪便池中的粪便污水通过污水泵输送到发酵罐进行发酵，向发酵罐中加入生物菌种在28℃发酵48h，生物菌种为em菌，将发酵后的液体采用离心泵输送至絮凝罐中，接着向絮凝罐中加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺阴离子进行絮凝，得到第一悬浮液，向第一悬浮液中加入聚丙烯酰胺阳离子进行二次絮凝，得到第二悬浮液，调节第二悬浮液的ph值至6.7，再将调节后的第二悬浮液采用气浮污泥脱水机进行固液分离，得到干物质和混合溶液，将干物质采用悬浮干燥机进行干燥，具体是在125℃干燥10min，干燥后得到第一粉末。
44.实施例5
45.一种污水粪便池的处理工艺，其包括以下步骤：
46.本实施例与实施例1相比不同的是操作步骤发生变化，具体是：
47.将粪便池中的表层悬浮物除去，向粪便池中加入除味剂，除味剂为碳酸钙，然后充气机让除味剂与污水粪便混合均匀，再将粪便池中的粪便污水通过污水泵输送到发酵罐进行发酵，向发酵罐中加入生物菌种在28℃发酵48h，生物菌种为em菌，将发酵后的液体采用离心泵输送至絮凝罐中，接着向絮凝罐中加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺阴离子进行絮凝，得到第一悬浮液，向第一悬浮液中加入聚丙烯酰胺阳离子进行二次絮凝，得到第二悬浮液，调节第二悬浮液的ph值至6.7，再将调节后的第二悬浮液采用气浮机进行固液分离，得到干物质和混合溶液，将干物质采用悬浮干燥机进行干燥，具体是在125℃干燥10min，干燥后得到第一粉末。
48.实施例6
49.一种污水粪便池的处理工艺，其包括以下步骤：
50.本实施例与实施例1相比不同的是操作步骤发生变化，具体是：
51.将粪便池中的表层悬浮物除去，再将粪便池中的粪便污水通过污水泵输送到发酵罐进行发酵，向发酵罐中加入生物菌种在28℃发酵48h，生物菌种为em菌，将发酵后的液体采用离心泵输送至絮凝罐中，接着向絮凝罐中加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺阴离子进行絮凝，得到第一悬浮液，向第一悬浮液中加入聚丙烯酰胺阳离子进行二次絮凝，得到第二悬浮液，调节第二悬浮液的ph值至6.7，再将调节后的第二悬浮液采用气浮机进行固液分离，得到干物质和混合溶液，将干物质采用悬浮干燥机进行干燥，具体是在125℃干燥10min，干燥后得到第一粉末。
52.混合溶液通过离心泵输送到蒸发器中蒸发，离心泵的处理量是21m3/h，蒸发后的蒸汽经过冷凝得到废水；再将蒸发后剩余的物质采用悬浮干燥机进行干燥，具体是在130℃干燥6min，干燥后得到第二粉末。
53.将第一粉末和第二粉末混合后用作氮肥。
54.实施例7
55.一种污水粪便池的处理工艺，其包括以下步骤：
56.本实施例与实施例1相比不同的是操作步骤发生变化，具体是：
57.将粪便池中的表层悬浮物除去，再将粪便池中的粪便污水放入发酵罐进行发酵，向发酵罐中加入生物菌种在28℃发酵48h，生物菌种为em菌，接着向发酵罐中加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺阴离子进行絮凝，得到第一悬浮液，向第一悬浮液中加入聚丙烯酰胺阳离子进行二次絮凝，得到第二悬浮液，调节第二悬浮液的ph值至6.7，再将调节后的第二悬浮液采用气浮污泥脱水机进行固液分离，得到干物质和混合溶液，将干物质采用悬浮干燥机进行干燥，具体是在125℃干燥10min，干燥后得到第一粉末。
58.将混合溶液通过离心泵输送到蒸发器中蒸发，离心泵的处理量是35m3/h，蒸发后的蒸汽经过冷凝得到废水，向废水中加入次氯酸钠和活性炭，得到可排放水；再将蒸发后剩余的物质采用悬浮干燥机进行干燥，具体是在130℃干燥6min，干燥后得到第二粉末。
59.将第一粉末和第二粉末混合后用作氮肥。
60.试验结果
61.将实施例1
‑
7最终得到的固体粉末和水体进行检测，固体粉末的最终量指的是：经本发明处理后得到的最终固体粉末量与初始粪便池质量的比例，废水数据检测标准按照《国家污水综合排放标准》(gb8978
‑
1996)，检测结果如表1所述：
62.表1检测结果
[0063][0064]
根据表1可知，实施例1中水体完全达到《国家污水综合排放标准》(gb8978
‑
1996)二级排放标准，且得到的固体粉末含氮量最高，得到的固体粉末量最多。实施例2
‑
7与实施例1相比，部分检测项目超标，且固体粉末的含氮量及最终量都有所下降。因此可以得出，在实施例1条件下的污水粪便池的处理效果最好。
[0065]
综上所述，本发明实施例的污水粪便池的处理工艺，先去掉悬浮物可以让粪便后续处理更方便，因为污水粪便池一般是敞开式的，在日常生活中会有一些树枝、塑料或其它难以处理的东西掉在污水粪便池中，悬浮在污水粪便池表面，将悬浮在污水粪便池表面的东西处理掉，在后面对污水粪便进行发酵或絮凝时避免悬浮物影响。由于粪便污水中有机污染物浓度高，发酵后可以将粪便污水中的一些有机污染物转变成含氮化合物，提高粪便污水中含氮化合物的含量，从而提高干物质中含氮化合物的含量，让得到的干物质可以用作氮肥，使得到的干物质中的含氮量在15％左右。
[0066]
将发酵后的液体进行絮凝，可以让液体中的多种物质聚集成沉淀，提高得到的干物质的质量。将第一悬浮液进行二次絮凝，可以进一步让小颗粒沉淀变成大颗粒沉淀，进一步提高干物质的量。由于发酵后粪便池的ph值在4
‑
6之间，得到的第二悬浮液酸性太强不满足污水排放要求，所以需要将第二悬浮液的ph值调至6.5
‑
7，这时污水符合《国家污水综合排放标准》(gb8978
‑
1996)二级排放标准中的酸碱性要求。将第二悬浮液进行固液分离，可以让第二悬浮液中的悬浮物和液体分离，方便后续对其分开进行处理，得到最终的混合溶液和干物质。
[0067]
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。