专利名称：一种畜禽养殖厌氧发酵沼液处理方法
技术领域：
本发明涉及的是一种废水处理方法，具体涉及一种畜禽养殖厌氧发酵沼液处理方法。
背景技术：
利用沼气技术处理畜禽养殖废污，既可治理环境污染，又能实现废物资源化，取得较好的能源、环保和经济效益。因此，我国大中型沼气工程目前出现了前所未有的增长势头，但沼气工程厌氧发酵沼液处置仍是许多建设单位的后顾之忧。沼液产生量大，就地消纳利用有一定难度，远距离输送能耗大、成本高，随意排放则造成环境的二次污染。目前国内
外沼液处置方式与技术归纳起来包括资源性利用、自然生态净化和工业化处理。近年来畜禽养殖的集约化程度越来越高，特别是在一些经济发达地区，养殖规模较大，产生的沼液远远高于周边农田能够消纳的量，而远距离输送的成本较高，因此无法对沼液进行农田消纳的资源性利用。而自然生态净化尽管成本较低，但同样占地面积大，经济发达地区集约型养殖厂的沼液处理受到限制。工业化处理技术由于其适用性广、见效快被应用到沼液处理中。沼液的污染物负荷高，碳氮比失衡，处理难度大，目前各研究都致力寻找一种简单、易行、低成本的畜禽养殖厌氧发酵沼液达标处理工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种畜禽养殖厌氧发酵沼液处理方法。本发明提出的一种畜禽养殖厌氧发酵沼液处理方法，采用生化法结合物化法的组合工艺处理畜禽养殖厌氧发酵沼液。该工艺以生化处理为主体，通过预处理对水质的改善及深度处理对效果的强化完成了沼液的达标处理。本发明提出的畜禽养殖厌氧发酵沼液处理方法，通过畜禽养殖厌氧发酵沼液处理装置实现，所述畜禽养殖厌氧发酵沼液处理装置由储水池I、氨吹脱柱3、第一调节池6、SBR池7、空气压缩机9、显示器13、控制面板14、时控器15组成，其中储水池I通过第一水泵
2和管道接于氨吹脱柱3顶部，氨吹脱柱3内充满空心球填料4，氨吹脱柱3底端设有鼓风机5 ;氨吹脱柱3底部通过管道连接于第一调节池6顶部，第一调节池6顶部通过第二水泵22和管道连接SBR池7顶部，SBR池7内底部设有曝气管8，曝气管8与空气压缩机9相连，SBR池7内设有搅拌装置10，显示器13通过导线连接探头12，探头12插入SBR池7内，SBR池7下部通过电磁阀11和管道连接第二调节池21顶部，第二调节池21顶部通过管道连接混凝斜板式沉淀池17顶部一侧，混凝斜板式沉淀池17由快速搅拌池、慢速搅拌池和斜板沉淀池组成，混凝斜板式沉淀池17底部设有排泥口 18，顶部另一侧设有挡渣板19，挡渣板19一侧为出水口 20 ;第二水泵22、空气压缩机9、电磁阀11和搅拌装置10分别连接一个时控器15，四个时控器15均位于控制板14上，电磁阀11通过时间继电器16连接时控器15 ;具体步骤如下
(I)沼液进入储水池后调节其PH值至11 - 12，然后沼液从氨吹脱柱3顶部进入，经空心球填料4自上往下流动，通过鼓风机5进行鼓风；在氨吹脱柱3内进行气液交换，进行氨氮的去除；吹脱运行温度为室温，气水比为3000 - 5000 :1，填料高径比为8 — 10 :1 ;
(2)吹脱后的出水进入第一调节池中，加入硫酸调节PH至8.0 - 8. 5，通过第二水泵抽A SBR池中，SBR池运行周期为8小时，其中I分钟进水，3小时缺氧，4小时好氧，45分钟沉淀，10秒钟出水，15分钟闲置，好氧条件通过曝气提供，缺搅拌条件通过搅拌控制，沉淀期间搅拌、曝气皆不运行。SBR池的水力停留时间为7天，每个周期进水排水比为二十一分之一，每天运行3个周期。污泥停留时间为10天，MLSS为5000mg/L ；
(3)SBR池出水进入混凝斜板式沉淀池17进行深度处理，首先沼液通过水泵进入快速搅拌池，向快速搅拌池中投加A12(S04)3*18H20，快速搅拌池中Al2 (SO4)3*18H20的浓度为1800mg/L，搅拌强度为300r/min。之后沼液由快速搅拌池底部进入慢速搅拌池，通过蠕动泵向慢速搅拌池中投加聚丙烯酰胺，慢速搅拌池内聚丙烯酰胺浓度为15mg/L，搅拌强度为lOOr/min;然后沼液流入斜板沉淀池进行沉淀，沉淀池停留时间为5 — 10小时，池排泥周期 为3天，沼液经过挡渣板19后从出水口 20排出。畜禽养殖厌氧发酵沼液经本发明工艺处理后，出水COD为250mg/L、氨氮为60mg/L、总磷为4. 5mg/L，其总去除率分别为97. 3%,97. 8%,95. 5%，达到畜禽养殖业污染物沼液经调节PH后进入氨吹脱柱进行氨氮预处理；出水调节PH值后进入SBR池进行生化处理，在SBR池中易降解COD通过微生物的代谢得以去除，氨氮通过硝化和反硝化作用进一步去除，总磷也得到部分去除；SBR池出水进入混凝斜板沉淀池完成难降解有机物和剩余总磷的去除。本发明的有益效果在于发明的工艺以生化处理为主体，包含预处理及深度处理。直接生化处理结合深度处理的工艺，由于沼液水质特性的限制，生化处理的效果不佳，使得后续物化深度处理的负担加重，处理效果不好；而强化预处理降低污染物负荷结合生化处理的工艺，因为投加物化药剂成本过高，应用受到限制。本发明采用以生化处理为主体，简易预处理改善水质，深度处理强化效果，工艺简单易行，成本相对低廉，取得了很好的效果。
图I为本发明的工艺流程图示意图。图中标号1为储水池，2为第一水泵,3为氨吹脱柱,4为空心球填料,5为鼓风机，6为第一调节池，7为SBR池，8为曝气盘，9为空气压缩机，10为搅拌装置，11为电磁阀，12为探头，13为显示器，14为控制板，15为时控器，16为时间继电器，17为混凝斜板式沉淀池，18为排泥口，19为挡渣板，20为出水口，21为第二调节池，22为第二水泵。
具体实施例方式
下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。实施例I :以上海市某鸡场厌氧发酵沼液处理中试为例。新鲜鸡粪加水稀释后经过震动筛去除鸡毛等杂质，之后进入全混式发酵池发酵产沼气，出水厌氧发酵沼液水质条件测定如下C0D平均为9200mg/L，氨氮平均为2700mg/L，总磷平均为100mg/L，SS平均为7000mg/L。为高负荷有机、高氨氮和高磷负荷的高浓度废水，且碳氮比较低。
沼液进入储水池I后投加石灰调节PH至12，通过水泵2从氨吹脱柱3顶部进水，柱中充满空心球填料4，沼液经填料自上往下流动，同时在吹脱柱底端通过鼓风机5进行鼓风。在吹脱柱内进行气液交换，从而进行氨氮的去除。吹脱运行温度为室温，气水比为4000 1，填料高径比为10 :1。经过吹脱处理后，沼液C0D、总磷基本保持不变，氨氮降为500mg/L，氨氮去除率为81. 5%。吹脱后的出水于调节池6中，加入硫酸调节PH至8. 5，通过水泵抽入SBR池7中。SBR池底部设有曝气盘8与空气压缩机9相连，池内有搅拌装置10，上端设进水口，底端设排泥口，出水采用电磁阀11，池内安装探头12与显示器13相连，在线监控池内的温度、溶解氧和PH值。SBR的运行通过控制板14自动控制，进水水泵、空气压缩机及搅拌机各连接一个时控器15进行运行自动控制，电磁阀串联时控器及时间继电器16进行精确到秒的自动控制。SBR运行周期为8小时，其中I分钟进水，3小时缺氧，4小时好氧，45分钟沉淀，10秒钟出水，15分钟闲置。好氧条件通过曝气提供，缺搅拌条件通过搅拌控制，沉淀期间搅拌、曝气皆不运行。SBR的水力停留时间为7天，每个周期进水排水比为二十一分之一，每天运行3个周期。污泥停留时间为10天，MLSS为5000mg/L。经过SBR处理，沼液各污染物都得到大量去除，COD为1800mg/L，氨氮为60mg/L，总磷为65mg/L，对C0D、氨氮、总磷的去除率分 别为 80. 4%, 88. 0%, 35. 0%。SBR出水进入混凝斜板式沉淀池17进行深度处理，首先沼液通过水泵进入快速搅拌池，同时通过蠕动泵向池中投加Al2 (SO4) 3*18H20，池中Al2 (SO4) 3*18H20的浓度为1800mg/L，搅拌强度为300r/min。之后沼液由池底部进入慢速搅拌池，通过蠕动泵向池中投加聚丙烯酰胺，池内聚丙烯酰胺浓度为15mg/L，搅拌强度为lOOr/min。然后沼液流入斜板沉淀池进行沉淀，沉淀池停留时间约为10小时，池底部设排泥口 18，排泥周期为3天，沼液经过挡渣板19后从出水口 20排出。经过混凝处理后COD降为250mg/L，总磷降为4. 5mg/L，去除率分别为86. 1%、93. 1%。最终，畜禽养殖厌氧发酵沼液经本发明工艺处理后，出水COD为250mg/L、氨氮为60mg/L、总磷为4. 5mg/L，其总去除率分别为97. 3%,97. 8%,95. 5%，达到畜禽养殖业污染物排放标准 GB18596-2001。
权利要求
1. 一种畜禽养殖厌氧发酵沼液处理方法，其特征在于通过畜禽养殖厌氧发酵沼液处理装置实现，所述畜禽养殖厌氧发酵沼液处理装置由储水池(I)、氨吹脱柱(3)、第一调节池(6)、SBR池(7)、空气压缩机(9)、显示器(13)、控制面板(14)、时控器(15)、混凝斜板式沉淀池(17)和第二调节池(21)组成，其中储水池(I)通过第一水泵(2)和管道接于氨吹脱柱(3)顶部，氨吹脱柱(3)内充满空心球填料(4)，氨吹脱柱(3)底端设有鼓风机(5);氨吹脱柱(3)底部通过管道连接于第一调节池(6)顶部，第一调节池(6)顶部通过第二水泵(22)和管道连接SBR池(7)顶部，SBR池(7)内底部设有曝气管(8)，曝气管(8)与空气压缩机(9)相连，SBR池(7)内设有搅拌装置(10)，显示器(13)通过导线连接探头(12)，探头(12)插入SBR池(7)内，SBR池(7)下部通过电磁阀(11)和管道连接第二调节池(21)顶部，第二调节池(21)顶部通过管道连接混凝斜板式沉淀池(17)顶部一侧，混凝斜板式沉淀池(17)由快速搅拌池、慢速搅拌池和斜板沉淀池组成，混凝斜板式沉淀池(17)底部设有排泥口(18)，顶部另一侧设有挡渣板(19)，挡渣板(19) 一侧为出水口(20);第二水泵(22)、空气压缩机(9)、电磁阀(11)和搅拌装置(10)分别各连接一个时控器(15)，四个时控器(15)均位于控制板(14)上，电磁阀(11)通过时间继电器(16)连接时控器(15);具体步骤如下 ①沼液进入储水池(I)后调节其PH值至11- 12，然后沼液从氨吹脱柱(3)顶部进入，经空心球填料(4)自上往下流动，通过鼓风机(5)进行鼓风；在氨吹脱柱(3)内进行气液交换，进行氨氮的去除；吹脱运行温度为室温，气水比为3000 - 5000 :1，填料高径比为8 -.10 1 ； ②吹脱后的出水进入第一调节池(6)中，加入硫酸调节PH至8.O — 8. 5，通过第二水泵(22)抽入SBR池(J)中，SBR池(J)运行周期为8小时，其中I分钟进水，3小时缺氧，4小时好氧，45分钟沉淀，10秒钟出水，15分钟闲置，好氧条件通过曝气提供，缺搅拌条件通过搅拌控制，沉淀期间搅拌、曝气皆不运行；SBR池(7)的水力停留时间为7天，每个周期进水排水比为二十一分之一，每天运行3个周期；污泥停留时间为10天，MLSS为5000mg/L ；③SBR池(7)出水进入混凝斜板式沉淀池(17)进行深度处理，首先沼液通过水泵进入快速搅拌池，向快速搅拌池中投加Al2 (SO4) 3*18H20,控制快速搅拌池中Al2 (SO4) 3· 18H20的浓度为1800mg/L,搅拌强度为300r/min ;之后沼液由快速搅拌池底部进入慢速搅拌池，通过蠕动泵向慢速搅拌池中投加聚丙烯酰胺，控制慢速搅拌池内聚丙烯酰胺浓度为15mg/L，搅拌强度为lOOr/min ;然后沼液流入斜板沉淀池进行沉淀，沉淀池停留时间为5_10小时，池排泥周期为3天，沼液经过挡渣板(19)后从出水口(20)排出。
全文摘要
本发明涉及一种畜禽养殖厌氧发酵沼液处理方法。厌氧发酵沼液经调节pH后进入氨吹脱柱进行氨氮预处理；出水调节pH值后进入SBR池进行生化处理，在SBR池中易降解COD通过微生物代谢得以去除，氨氮通过硝化和反硝化作用进一步去除，总磷也得到部分去除；SBR出水进入混凝斜板沉淀池完成难降解有机物和剩余总磷的去除。本发明得出一种简洁、高效、高适用性的畜禽养殖厌氧发酵沼液达标处理技术。
文档编号C02F9/14GK102701512SQ201110174168
公开日2012年10月3日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者严潇南, 徐懿, 杨海真, 王峰, 罗助强, 陈新, 马玉欣 申请人:同济大学