养殖污水一体化处理装置及利用其处理养殖污水的方法与流程

本发明涉及养殖污水一体化处理装置及利用其处理养殖污水的方法，属于污水处理技术领域。

背景技术：

规模化畜禽养殖场产生的污染废弃物主要有：家畜粪尿、尸体、垫料、污水、垃圾、畜产品加工废弃物及孵化废弃物等。其中，以未经处理和处理不当的畜禽粪尿和污水的数量最大，危害最严重。若直接将养殖污水排入江河湖泊中，会导致水体富营养化，从而导致水中生物缺氧死亡，而且这些污水还会污染水体和土壤并传播病菌，危害人和动物的健康。现在市场上的一体化设备以好氧生化法为主要处理工艺，设备本体包括初沉池、生化池、二沉池和消毒池。设备本体之前一般需要设置调节池，以均化水质水量。初沉池和二沉池均为竖流式，生化池大多采用生物膜法，二沉池出水进入消毒池。虽然在低浓度的生活污水处理中效果尚可，但是针对高浓度的养殖废水还没有比较成熟的系统。

中国发明专利申请公开说明书CN201010513593公开了两级A/O工艺处理高氨氮废水。两级A/O工艺分为缺氧段、好氧段、缺氧段、好氧段四个阶段，O1池根据亚硝酸菌和硝酸菌适应的条件不同，通过控制溶解氧、pH值、污泥龄，形成亚硝酸菌优势，将NH₃-N主要硝化至NO₂^-，实现短程硝化，O1池混合液部分回流至A1池，利用来水碳源和补充甲醇残液或稀甲醇作为碳源进行反硝化脱氮，A2池通过补充甲醇残液或稀甲醇作为碳源实现反硝化脱氮，O2段控制较高溶解氧，对残留甲醇和污水中剩余有机物进一步氧化，对残留NO₂^--N进一步硝化，提高活性污泥的性能。虽然该发明能够对高氨氮废水的处理有很好的效果；但是该发明还存在以下不足：其一，并未提及除磷的效果，其二，该发明针对的是较低浓度的养殖污水而不是高浓度的养殖污水，如生产进水平均pH为6-9，COD为100-500mg/L，NH₃-N为100-300mg/L。

中国发明专利申请公开说明书CN201510097240公开了一种用于太湖入湖畜禽养殖污水处理工艺。设计采用的处理工艺主要是利用初级沉淀过滤、厌氧好氧生化、加药絮凝混凝反应及膜组件过滤相结合的技术，并采用投加复配水处理药剂的材料方法，从而达到高效脱氮、除磷及降COD的功能,同时本发明还具有脱色、杀菌的良好效果。虽然该发明的运行费用和管理费用低廉，污水处理效果好，经处理后的畜禽养殖污水能够达到国家规定的太湖地区污水处理一级排放标准；但是该系统还存在以下不足：其一，该系统针对只是针对排放进入太湖的养殖污水，其二，该系统针对的是较低浓度的养殖污水而不是高浓度的养殖污水，如处理前水质为NH₃-N为150-280mg/L，TP为26-37mg/L。

技术实现要素：

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明要解决的技术问题是提供养殖污水一体化处理装置及利用其处理养殖污水的方法，能够大大提高脱氮除磷的效果、提高沉降性能、提高耐冲击能力、降低污泥剩余率而且降低建造成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供养殖污水一体化处理装置，包括厌氧A/好氧A单元和厌氧B/好氧B单元，所述厌氧A/好氧A单元前端连接有进水管套管，所述厌氧A/好氧A单元通过出水管套管和厌氧B/好氧B单元进行串联，所述厌氧A/好氧A单元和厌氧B/好氧B单元中均设置有污泥回流管套管和混合液回流管套管，所述厌氧B/好氧B单元后端连接有二沉池，所述二沉池后端通过排水管套管连接有后处理系统，所述厌氧A/好氧A单元和厌氧B/好氧B单元内均设置有穿孔管，所述厌氧A/好氧A单元的正中央设置有好氧池A，沿所述好氧池A外侧设置有厌氧池A，所述厌氧池A通过带孔隔板分成4个体积相同的部分，所述厌氧池A和所述好氧池A通过密封隔板相互隔绝，所述二沉池设置在厌氧B/好氧B单元的中央，所述二沉池的一侧设置有厌氧池B，所述二沉池的另一侧设置有好氧池B，所述二沉池后端连接有消毒池，所述厌氧池B、所述好氧池B和所述二沉池三者之间通过密封隔板相互隔绝，所述厌氧池B和好氧池B中设置有悬浮填料，所述好氧池A和所述好氧池B中均设置有微孔曝气盘。

作为优选，所述二沉池为斜管沉淀池。斜管沉淀池利用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力，缩短了颗粒沉降距离从而缩短了沉淀时间，还增加了沉淀面积从而提高了处理效率。

作为优选，所述悬浮填料为球形聚丙烯材料，粒径为150mm。所述悬浮填料能够让微生物能够附着在填料上形成生物膜，不易受水量波动的影响，悬浮填料使得耐冲击能力更强、剩余污泥率更低且无堵塞、混合均匀，有利于同时发生硝化反硝化现象，且实现同时脱氮除磷。

作为优选，所述养殖污水一体化处理装置的外壁使用搪瓷材料，所述带孔隔板和密封隔板使用PVC材料，养殖污水一体化处理装置的形状为两相连接的罐体。这两种材料不仅能够起到很好的隔绝效果，还能够降低建造成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供利用养殖污水一体化处理装置处理养殖污水的方法，包括以下步骤：

（1）、经预处理的污水通过进水管套管进入所述厌氧池A中，依次流经厌氧池A的四个部分；

（2）、污水进入所述好氧池A中进行好氧反应；

（3）、混合液利用混合液回流管套管重新输送到所述厌氧池A中；

（4）、污水通过出水管套管进入所述厌氧池B中，往所述厌氧池B中加入所述悬浮填料以形成生物膜；

（5）、污水进入所述好氧池B中进行好氧反应，往所述好氧池B中加入所述悬浮填料以形成生物膜；

（6）、混合液利用混合液回流管套管重新输送到厌氧池B中；

（7）、污水进入所述二沉池中进行泥水分离；

（8）、沉淀的污泥一部分重新通过所述污泥回流管套管回流到前端的厌氧A/好氧A单元和厌氧B/好氧B单元中，剩余的污泥则排出系统；

（9）、而经处理的污水通过排水管套管进入后处理系统。

作为优选，所述进水水质为：COD为4000-6000mg/L，SS为3000-5000mg/L，NH₃-N为500-1000mg/L，TP为100-200mg/L，pH为6.0-9.0。

作为优选，所述厌氧池A和厌氧池B中控制DO小于0.5mg/L，好氧池A和好氧池B中控制DO为2mg/L。低浓度的溶解氧能够使得厌氧池A和厌氧池B中兼性厌氧菌和专性厌氧菌会将高分子有机物分解发酵为乙酸和甲烷等小分子物质，反硝化菌将亚硝态氮和硝态氮还原为氮气，达到去碳脱氮的效果，同时聚磷菌分解体内聚磷酸盐并释放磷和提供能量；高浓度的溶解氧能够使得好氧池A和好氧池B中有机氮被氧化为亚硝态氮和硝态氮，同时聚磷菌会过量吸附厌氧阶段释放的磷和原污水中的磷于污泥中，最后排出高磷污泥而达到除磷的效果。

作为优选，所述厌氧A、好氧1、厌氧2和好氧池B中控制SV₃₀为20%-30%，污泥量为2000mg/L-3000mg/L。

作为优选，所述混合液的回流比为100%-200%，所述污泥回流管中污泥回流比为50%-100%。

作为优选，所述养殖污水一体化处理装置处理污水量为12t/d。

总之，采用本发明的养殖污水一体化处理装置，通过将两级A/O工艺串联从而满足养殖污水高浓度的特点，让有机物有一定的浓度梯度，确保出水效果，大大提高了脱氮除磷的效果，使用斜管沉淀池以提高沉降性能，通过加入悬浮填料来建立生物膜从而提高耐冲击能力并降低污泥剩余率，有利于同时发生硝化反硝化现象，且实现同时脱氮除磷，而且应用了搪瓷材料和PVC材料来降低建造成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对发明/本发明进一步说明：

图1为厌氧A/好氧A单元示意图，

图2为厌氧B/好氧B单元示意图，

图3为工艺流程图。

其中，厌氧池A 1，好氧池A 2，厌氧池B 3，好氧池B 4，二沉池5，进水管套管6，污泥回流管套管7，混合液回流管套管8，穿孔管9，出水管套管10，排水管套管11，微孔曝气盘12。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施方式，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

污水进水水质为：COD：4000mg/L，SS：3000mg/L，NH₃-N：500mg/L，TP：100mg/L，pH：6.0。

如图1和图2所示，本发明提供养殖污水一体化处理装置，包括厌氧A/好氧A单元和厌氧B/好氧B单元，所述养殖污水一体化处理装置处理污水量为12t/d，整体工艺流程采用两级厌氧/好氧工艺串联主要是为了满足养殖污水高浓度的特点，经过第一级厌氧/好氧工艺处理的污水中的有机物浓度会降低，之后再经过第二级厌氧/好氧工艺处理的污水中的有机物浓度会降得更低，从而使得污水在处理过程中有一定的浓度梯度，确保出水效果，所述厌氧A/好氧A单元前端连接有进水管套管6，所述污水首先经过预处理去除较大的漂浮物、可沉物以均化水质水量并减轻后续设备的负荷，所述厌氧A/好氧A单元通过出水管套管10和厌氧B/好氧B单元进行串联，所述厌氧A/好氧A单元和厌氧B/好氧B单元中均设置有污泥回流管套管7和混合液回流管套管8，所述厌氧B/好氧B单元后端连接有二沉池5，所述二沉池5后端通过排水管套管11连接有后处理系统，所述厌氧A/好氧A单元和厌氧B/好氧B单元内均设置有穿孔管9，所述厌氧A/好氧A单元的正中央设置有好氧池A 2，所述好氧池A 2外侧沿周向设置有厌氧池A 1，所述厌氧池A 1和所述好氧池A 2之间通过密封隔板相互隔绝有利于不同微生物菌群的繁殖生长，所述厌氧池A 1通过带孔隔板分隔成4个体积相同的部分以产生推流式流态，所述污水进入所述厌氧池A 1后沿着顺时针方向流动，经过所述厌氧池A 1第一部分的污水中有机物浓度会降低，之后依次进入厌氧池A 1的其余三部分，使得污水能够形成一定的浓度梯度，以培养适应不同负荷的微生物，所述二沉池5设置在厌氧B/好氧B单元的中央，所述二沉池5的一侧设置有厌氧池B 3，所述二沉池5的另一侧设置有好氧池B 4，所述厌氧池B 3和所述好氧池B 4的占地面积相等，所述厌氧池B 3、所述好氧池B 4和所述二沉池5三者之间通过密封隔板相互隔绝有利于不同微生物菌群的繁殖生长，所述厌氧池B 3和好氧池B 4均设置有悬浮填料，所述好氧池A和所述好氧池B中均设置有微孔曝气盘12。微孔曝气盘12能够长期保持细泡均匀密布稳定运行，有效提高水体的含氧量，且耐腐蚀、阻力小、不易堵塞，易安装更换；悬浮填料能够让微生物能够附着在填料上生长繁殖形成生物膜，不易受水量波动的影响，悬浮填料使得耐冲击能力更强、剩余污泥率更低且无堵塞、混合均匀，有利于同时发生硝化反硝化现象，且实现同时脱氮除磷；所述厌氧池A 1和厌氧池B 3会分别对从所述好氧池A 2和好氧池B 4中回流的污水和污泥进行去碳和反硝化脱氮过程，所述厌氧池A 1和厌氧池B 3中的兼性厌氧菌和专性厌氧菌会将高分子有机物分解发酵为乙酸和甲烷等小分子物质，反硝化菌将亚硝态氮和硝态氮还原为氮气，同时聚磷菌会吸收这些小分子物质作为营养物质并释放磷至污水中；所述好氧池A 2和好氧池B 4中会进行除磷和硝化过程，将有机氮氧化威亚硝态氮和硝态氮，同时聚磷菌会过量吸附磷于污泥中。

利用养殖污水一体化处理装置处理实施例1中的污水的步骤为：（1）、经预处理的污水通过进水管套管6进入所述厌氧池A 1中，依次流经厌氧池A 1的四个部分，控制DO小于0.5mg/L，SV₃₀为20%，污泥量为2000mg/L；

（2）、所述污水进入所述好氧池A 2中进行好氧反应，控制DO为2mg/L，SV₃₀为20%，污泥量为2000mg/L；

（3）、所述污水混合液利用混合液回流管套管8重新输送到厌氧池A 1中，控制混合液回流比为100%；

（4）、经过厌氧A/好氧A单元处理的污水通过出水管套管10进入所述厌氧池B 3中，往所述厌氧池B 3中加入悬浮填料，控制DO小于0.5mg/L，SV₃₀为20%，污泥量为2000mg/L；

（5）、所述污水进入所述好氧池B 4中进行好氧反应，加入悬浮填料以形成生物膜，控制DO为2mg/L，SV₃₀为20%，污泥量为2000mg/L；

（6）、混合液利用混合液回流管套管8重新输送到厌氧池B 3中，控制混合液回流比为100%；

（7）、污水进入二沉池5中进行泥水分离；

（8）、沉淀的污泥一部分重新通过污泥回流管套管7回流到前端的厌氧A/好氧A单元和厌氧B/好氧B单元中，控制污泥回流比为50%，剩余的污泥则排出系统；

（9）、而经处理的污水通过排水管套管11进入后处理系统。

优选地，所述悬浮填料为球形聚丙烯材料，粒径为150mm。

优选地，所述二沉池5为斜管沉淀池。

优选地，所述新型养殖污水一体化处理设备的外壁使用搪瓷材料，隔板使用PVC材料，养殖污水一体化处理装置的形状为两相连接的罐体。

实施例2

污水进水水质为：COD：6000mg/L，SS：5000mg/L，NH₃-N：1000mg/L，TP：200mg/L，pH：9.0。

如图1和图2所示，本发明提供养殖污水一体化处理装置，包括厌氧A/好氧A单元和厌氧B/好氧B单元，所述厌氧A/好氧A单元通过出水管套管10和厌氧B/好氧B单元进行串联，所述厌氧A/好氧A单元的正中央设置有好氧池A 2，所述好氧池A 2外侧沿周向设置有厌氧池A 1，所述厌氧池A 1和所述好氧池A 2之间通过密封隔板相互隔绝，所述厌氧池A 1通过带孔隔板分隔成4个体积相同的部分，所述二沉池5设置在厌氧B/好氧B单元的中央，所述二沉池5的一侧设置有厌氧池B 3，所述二沉池5的另一侧设置有好氧池B 4，所述厌氧池B 3和所述好氧池B 4的占地面积相等，所述厌氧池B 3、所述好氧池B 4和所述二沉池5三者之间通过密封隔板相互隔绝，所述厌氧池B 3和好氧池B 4均设置有悬浮填料，所述好氧池A和所述好氧池B中均设置有微孔曝气盘。

利用养殖污水一体化处理装置处理实施例1中的污水的步骤为：（1）、经预处理的污水进入所述厌氧池A 1中，依次流经厌氧池A 1的四个部分，控制DO小于0.5mg/L，SV₃₀为30%，污泥量为3000mg/L；

（2）、所述污水进入所述好氧池A 2中进行好氧反应，控制DO为2mg/L，SV₃₀为30%，污泥量为3000mg/L；

（3）、所述污水混合液利用混合液回流管套管8重新输送到厌氧池A 1中，控制混合液回流比为200%；

（4）、经过厌氧A/好氧A单元处理的污水进入所述厌氧池B 3中，往所述厌氧池B 3中加入悬浮填料，控制DO小于0.5mg/L，SV₃₀为30%，污泥量为3000mg/L；

（5）、所述污水进入所述好氧池B 4中进行好氧反应，加入悬浮填料以形成生物膜，控制DO为2mg/L，SV₃₀为30%，污泥量为3000mg/L；

（6）、混合液利用混合液回流管套管8重新输送到厌氧池B 3中，控制混合液回流比为200%；

（7）、污水进入二沉池5中进行泥水分离；

（8）、沉淀的污泥一部分重新通过污泥回流管套管7回流到前端的厌氧A/好氧A单元和厌氧B/好氧B单元中，控制污泥回流比为100%，剩余的污泥则排出系统；

（9）、而经处理的污水通过排水管套管11进入后处理系统。

优选地，所述悬浮填料为球形聚丙烯材料，粒径为150mm。

优选地，所述二沉池5为斜管沉淀池。

优选地，所述新型养殖污水一体化处理设备的外壁使用搪瓷材料，隔板使用PVC材料，养殖污水一体化处理装置的形状为两相连接的罐体。

实施例3

污水进水水质为：COD：5000mg/L，SS：4000mg/L，NH₃-N：700mg/L，TP：150mg/L，pH：8.0。

如图1和图2所示，本发明提供养殖污水一体化处理装置，包括厌氧A/好氧A单元和厌氧B/好氧B单元，所述厌氧A/好氧A单元通过出水管套管10和厌氧B/好氧B单元进行串联，所述厌氧A/好氧A单元的正中央设置有好氧池A 2，所述好氧池A 2外侧沿周向设置有厌氧池A 1，所述厌氧池A 1和所述好氧池A 2之间通过密封隔板相互隔绝，所述厌氧池A 1通过带孔隔板分隔成4个体积相同的部分，所述二沉池5设置在厌氧B/好氧B单元的中央，所述二沉池5的一侧设置有厌氧池B 3，所述二沉池5的另一侧设置有好氧池B 4，所述厌氧池B 3和所述好氧池B 4的占地面积相等，所述厌氧池B 3、所述好氧池B 4和所述二沉池5三者之间通过密封隔板相互隔绝，所述厌氧池B 3和好氧池B 4均设置有悬浮填料，所述好氧池A和所述好氧池B中均设置有微孔曝气盘。

利用养殖污水一体化处理装置处理实施例1中的污水的步骤为：（1）、经预处理的污水进入所述厌氧池A 1中，依次流经厌氧池A 1的四个部分，控制DO小于0.5mg/L，SV₃₀为25%，污泥量为2500mg/L；

（2）、所述污水进入所述好氧池A 2中进行好氧反应，控制DO为2mg/L，SV₃₀为25%，污泥量为2500mg/L；

（3）、所述污水混合液利用混合液回流管套管8重新输送到厌氧池A 1中，控制混合液回流比为150%；

（4）、经过厌氧A/好氧A单元处理的污水进入所述厌氧池B 3中，往所述厌氧池B 3中加入悬浮填料，控制DO小于0.5mg/L，SV₃₀为25%，污泥量为2500mg/L；

（5）、所述污水进入所述好氧池B 4中进行好氧反应，加入悬浮填料以形成生物膜，控制DO为2mg/L，SV₃₀为25%，污泥量为2500mg/L；

（6）、混合液利用混合液回流管套管8重新输送到厌氧池B 3中，控制混合液回流比为150%；

（7）、污水进入二沉池5中进行泥水分离；

（8）、沉淀的污泥一部分重新通过污泥回流管套管7回流到前端的厌氧A/好氧A单元和厌氧B/好氧B单元中，控制污泥回流比为75%，剩余的污泥则排出系统；

（9）、而经处理的污水通过排水管套管11进入后处理系统。

优选地，所述悬浮填料为球形聚丙烯材料，粒径为150mm。

优选地，所述二沉池5为斜管沉淀池。

优选地，所述新型养殖污水一体化处理设备的外壁使用搪瓷材料，隔板使用PVC材料，养殖污水一体化处理装置的形状为两相连接的罐体。

工作方式：

（1）、经预处理的污水通过进水管套管6进入所述厌氧池A 1中，依次流经厌氧池A 1的四个部分，控制DO小于0.5mg/L，SV₃₀为20%-30%，污泥量为2000mg/L-3000mg/L；

（2）、污水进入所述好氧池A 2中进行好氧反应，控制DO为2mg/L，SV₃₀为20%-30%，污泥量为2000mg/L-3000mg/L；

（3）、混合液利用混合液回流管套管8重新输送到所述厌氧池A 1中，控制混合液回流比为100%-200%；

（4）、污水通过出水管套管10进入所述厌氧池B 3中，往所述厌氧池B 3中加入所述悬浮填料以形成生物膜，控制DO小于0.5mg/L，SV₃₀为20%-30%，污泥量为2000mg/L-3000mg/L；

（5）、污水进入所述好氧池B 4中进行好氧反应，往所述好氧池B 4中加入所述悬浮填料以形成生物膜，控制DO为2mg/L，SV₃₀为20%-30%，污泥量为2000mg/L-3000mg/L；

（6）、混合液利用混合液回流管套管8重新输送到厌氧池B 3中，控制混合液回流比为100%-200%；

（7）、污水进入所述二沉池5中进行泥水分离；

（8）、沉淀的污泥一部分重新通过所述污泥回流管套管7回流到前端的厌氧A/好氧A单元和厌氧B/好氧B单元中，控制污泥回流比为50%-100%，剩余的污泥则排出系统；

（9）、而经处理的污水通过排水管套管11进入后处理系统。

本发明采用新工艺和通过实施例1-3后，处理前后污水水质如下表所示：

本发明的有益效果为：通过将两级A/O工艺串联从而满足养殖污水高浓度的特点，让有机物有一定的浓度梯度，确保出水效果，大大提高了脱氮除磷的效果，使用斜管沉淀池以提高沉降性能，通过应用悬浮填料来提高耐冲击能力并降低污泥剩余率，有利于同时发生硝化反硝化现象，且实现同时脱氮除磷，而且应用了搪瓷材料和PVC材料来降低建造成本。