本发明属于废水处理领域，具体涉及一种畜禽养殖废水处理工艺。
背景技术：
随着人民生活水平的提高，我国畜禽养殖业得以飞速发展。全国畜禽养殖业排放的化学需氧量达1268.26万吨，占农业源排放总量的96％；总氮和总磷排放量为102.48万吨和16.04万吨，分别占农业源排放总量的38％和56％。畜禽养殖废水已继工业废水、生活污水之后成为第三大污染源。因此，如何规模化地处置畜禽养殖污染物成为亟待解决的问题。
畜禽养殖废水有四大特征：①高cod，其cod浓度达到：5000～2000mg/l；②高氨氮，浓度至少在600mg/l以上；③高悬浮物，浓度在5000～12000mg/l；④色度难去除，另外还含有抗生素、重金属等。其危害大致有五个方面：①与传统农户分散饲养相比，规模化养殖有利于改良提高畜禽的饲养方式，提高饲养效率和技术，防疫能力及管理水平，大大提高生产效率和饲料转换率，节约饲养成本，增加经济效益，但随着养殖规模的扩大，畜禽粪便冲洗水量增大，废水中污染物含量高，处理措施不足或利用不当会对环境造成危害。②水体富营养化及土壤污染：畜禽对所喂食蛋白质饲料的吸收利用率较低，饲料中50-70％的氮、磷随粪便、尿液排出体外，因此其粪便中含有大量的氮磷化合物。未经处理的粪便经水冲刷排入河流中或通过地表径流和土壤渗滤进入地表水体、地下水层并在土壤中积累，氮磷化合物转化为硝酸盐和磷酸盐，引起水体中藻类过度繁殖及土壤板结，对水环境和土壤造成严重危害。③大气污染：畜禽养殖产生大量粪便，散发出含有nh3、h2s、甲基吲哚、脂肪族醛类、硫醇、胺类等恶臭物质的气体，易刺激人体嗅神，危害呼吸道，co2、ch4等气体还会造成温室效应。④生物污染：目前已有报道的200种“人畜共患传染病”中，其中由猪传染的有25种，患病或隐性带兵的生猪会随粪便排出多种致病菌、病毒及寄生虫卵，如炭疽、布氏杆菌病等。未经处理的畜禽养殖废水排入河道会引起水源水体污染，人类饮水造成传染疾病的流行。⑤重金属污染：追求高效的经济利润，养殖户向饲料中添加含有铜、砷、汞、锌、硒等重金属元素的促生长添加剂，为增强畜禽抵抗力常饲喂含对氨基苯砷酸和硝羟基苯砷酸等微量元素的饲料。该多种元素未经猪体吸收利用排出体外进入水体、土壤等周边环境，或经食物链的生物富集作用进入人体，威胁人类健康。
现有的养殖废水处理主要有三种模式：还田模式、生态化处理模式、生物反应器处理模式。①还田模式：是一种传统处理方法，将废水直接排入农田中以提高土壤的肥力，提高农作物的产量，但是其确定就是必须要有充足的土地资源去承载和消耗。据统计，一万头生猪的养猪场所产生的废水至少需要90公顷的土地去消耗，而我国是人多地少的国家，还田模式处理畜禽养殖废水是很有限的，而且处理不当，还会造成污染源的扩大。②生态化处理模式是采用人工湿地、稳定塘等方式，利用微生物和植物之间的联合作用来处理，该模式优点也很多，但是缺点也很明显，比如占地面积大、季节和温度变化对处理效果影响较大，如果处理不当，就会造成污染物的释放而形成新的污染。③生物反应器处理模式。该方式包括了很多方法，如:固液分离-厌氧-好氧、鸟粪石法-厌氧-好氧等；厌氧处理的反应器也很多，如：uasb(上流式厌氧污泥床)、cstr(完全混合厌氧反应器)、abr(厌氧折流反应器)等；而常用的好氧反应器有：氧化沟、sbr(序批式活性污泥法)、生物滤池等。生物反应器处理模式目前不管采用何种方法，哪几种反应器组合的工艺，都存在不同的问题，如成本高、控制难度大等，而且厌氧和好氧在面对畜禽养殖废水的四大特征的问题，都是比较难的，更重要的是畜禽养殖废水是碳氮比很低的废水，直接影响了生化处理的脱氮除磷效果。
技术实现要素：
本发明意在提供一种畜禽养殖废水处理工艺，以对畜禽养殖废水中的cod进行回收利用，同时对畜禽养殖废水进行处理，让其达到排放标准。
为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种畜禽养殖废水处理工艺，包括以下步骤：
步骤a)预处理：抽取沼液池内的畜禽养殖废水，对畜禽养殖废水进行固液分离，获得的固体物形成固体a；
步骤b)氨氮回收：步骤a)中流出的畜禽养殖废水进入一级调节池，调节池将畜禽养殖废水的ph值调节在8.2～8.6之间，且畜禽养殖废水在一级调节池内静置3～6h；然后将一级调节池内的畜禽养殖废水上层液通入砂滤池中，然后畜禽养殖废水从砂滤池流出进入到氨氮回收装置中，且一级调节池与砂滤池内的沉淀为固体b；
步骤c)厌氧处理：步骤b)从氨氮回收装置中流出的畜禽养殖废水进入到厌氧处理装置中，且畜禽养殖废水在厌氧处理装置中停留12～16h；然后畜禽养殖废水从厌氧处理装置中流出再进入缺氧池，且畜禽养殖废水在缺氧池中停留8～12h；且厌氧处理装置和缺氧池内的沉淀为固体c；
步骤d)好氧处理；步骤c)中从缺氧池中流出的水进入到好氧处理装置中，且畜禽养殖废水在好氧处理装置中停留6～8h；然后从好氧处理装置中流出的畜禽养殖废水再进入好氧沉淀池中，然后将好氧沉淀池中畜禽养殖废水的上清液收集至集水池；且好氧沉淀池内的沉淀的泥水形成固体d；
步骤e)深度处理：d)步骤集水池中流出的畜禽养殖废水通入到强效处理装置中，然后对畜禽养殖废水进行深度处理，出水经过沉淀、消毒后，达标排放；
步骤f)固废处理：对固体a、固体b、固体c和固体d进行发酵，发酵后固体a、固体b、固体c和固体d成为有机生物肥料。
基础方案的原理及其优点：1、步骤a)中，能采固液分离的方式将畜禽养殖废水中存在的粪便、食物残渣等悬浮物降低90％以上，同时沼液池中产生的甲烷等清洁能源予以回收利用；而产生的固体a也能用作有机生物肥料的原料。
2、步骤b)中，一级调节池能对畜禽养殖废水的ph进行调节，能使畜禽养殖废水中的悬浮物更容易沉降，减少后续步骤中生化降解的处理负荷，而且能保证废水中的80％以上氨氮以nh4+的形式存在，进而便于对畜禽养殖废水中的氨氮进行分解；砂滤池能让畜禽养殖废水内的杂质被进一步过滤，便于对固体b进行回收；同时畜禽养殖废水在被过滤后能够进入到氨氮回收装置中，氨氮回收装置能对畜禽养殖废水中的氨氮进行大量的回收，降低畜禽养殖废水中的氮源含量，进而对c/n比例和c/p的比例进行快速的提高，使生化段营养比例更适合微生物的生长，而采用强化微生物技术和深度处理技术，更加保证了出水水质达标。
3、步骤c)中，能对畜禽养殖废水进行厌氧处理，通过厌氧反硝化、厌氧氨氧化和一系列厌氧生化反应，将难降解有机物转换成易降解有机物，并去除废水中部分cod、氨氮、重金属等；同时能让畜禽养殖废水废水中的固体进一步沉淀，便于对固体c进行回收再利用。
4、步骤d)：当畜禽养殖废水进入到好氧沉淀池中后，畜禽养殖废水内含有的杂质会沉淀在好氧沉淀池的底部，此时便于集水池对畜禽养殖废水的上清液进行收集，实现对畜禽养殖废水的净化；同时堆积在好氧沉淀池底部的固体d能够被收集用作生产有机生物肥料的原料。
5、步骤e)中，能对畜禽养殖废水进行进一步的处理，还能对畜禽养殖废水进行消毒，使畜禽养殖废水的处理后水达标，此时可将畜禽养殖废水直接排入到自然界中。
6、步骤f)中，是对固体a、固体b、固体c和固体d的发酵处理，让固体a、固体b、固体c和固体d成为可直接施用的有机生物肥料，实现对固体a、固体b、固体c和固体d的回收利用。
综上所述，本方法操作简单、各个装置的占地面积小，并且可按照畜禽养殖废水的处理流程将各个装置连接，实现对畜禽养殖废水的一体化处理装置；同时能将畜禽养殖废水内的氨氮回收作为含氮产品的原料，所有的固废、生化段的污泥都经过高效无害化生物发酵做成有机生物肥料用于农作物的生态肥料，实现对畜禽养殖废水中的cod进行回收利用，同时对畜禽养殖废水进行处理，让其达到排放标准。
进一步，所述步骤b)中，调节池中对畜禽养殖废水进行ph值的物质为无毒、具有助凝作用和易溶于水的碱性或酸性物质。对畜禽养殖废水进行ph值进行调节的过程中，碱性或酸性物质能够将畜禽养殖废水内的杂质凝结，便于将畜禽养殖废水内的杂质排出；同时让畜禽养殖废水有足够的停留在砂滤池中的时间，能进一步降低废水中的悬浮物和重金属。
进一步，所述步骤b)中的砂滤池的池面有均匀的布水管，且砂滤池中部水平设置有一层锰砂材料，锰砂材料与砂滤池可拆卸连接。可根据所处理的畜禽养殖废水水量的大小，对锰砂材料的型号进行更换，同时畜禽养殖废水在过滤过程中，锰砂过滤材料能充分的去除畜禽养殖废水中的铁离子和锰离子，砂滤池的上层能让锰砂过滤材料避免被悬浮物直接包裹，将低其去除铁离子和锰离子的能力，砂滤池的下层能对锰砂过滤材料进行支撑，进而降低锰砂过滤材料的流失，延长锰砂过滤材料的使用寿命。
进一步，所述步骤b)中，氨氮回收装置内装有交换剂；待交换剂吸附饱和后，采用返洗液进行对交换剂进行清洗；当反洗液中氨氮浓度到达7000mg/l以上时，将反洗液作为制作其他含氮产品的原料制成成品。氨氮回收装置的交换剂能充分的吸收畜禽养殖废水内的氨氮，同时反洗液在对交换剂进行清洗的同时，氨氮能转移至反洗液中，反洗液在回收后可作为其他含氮产品的原料制成成品，以实现氨氮的回收。
进一步，所述步骤c)中，厌氧处理时，向厌氧反应器中投加生物填料，且生物填料的体积为厌氧反应器容积20％～30％。生物填料能与厌氧污泥充分混合，厌氧微生物菌群能快速的粘附在生物填料上快速增殖，进而让厌氧污泥被快速的分解，能有效的提高该工序的处理负荷。
进一步，所述步骤d)中，好氧处理时，向好氧反应器内投加生物填料，且生物填料的体积为厌氧反应器容积20％～30％。生物填料能与好氧污泥充分混合，厌氧微生物菌群能快速的粘附在生物填料上快速增殖，进而让好氧污泥被快速的分解，能有效的提高该工序的处理负荷。
进一步，所述步骤e)中，深度处理工序时，强效处理装置中的畜禽养殖废水流出后进入到强效处理装置中，同时在强效处理装置中加入化学絮凝剂或生物絮凝剂，且化学絮凝剂或生物絮凝剂的体积与强效处理装置中的畜禽养殖废水的体积比例为0.001％～0.01％。是根据电絮凝的原理而设计，在运行过程中，化学絮凝剂或生物絮凝剂能让畜禽养殖废水内的杂质凝结沉淀，进而能让畜禽养殖废水中的可生化性低的有机物、含磷化合物、抗生素、重金属以及色度等进一步降低，以达到排放标准。
进一步，当所述步骤a)中的悬浮物的含量大于400mg/l时，在步骤a)和步骤b)之间实施步骤e)。步骤e)的设置，能对步骤a)排出的畜禽养殖废水中的杂质；能降低步骤b)的处理负荷。
附图说明
图1为本发明一种畜禽养殖废水处理工艺的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
实施例中畜禽养殖废水处理工艺的流程基本如附图1所示：包括以下步骤：
1.预处理工序
将畜禽养殖废水依次经过初沉池、粗格栅、细格栅、沼气池和沉降池，对畜禽养殖废水进行初步的固液分离，将养殖废水中的粪便、饲料残渣及各种排泄物等固体悬浮物进行初步沉降和隔离，使养殖废水中的固体悬浮物在该工序条件下去除90％以上，此工序中形成的固体悬浮物为固体a；同时将沼液池中产生的甲烷等气体通入气体收集罐，以备使用。
当沉降池内流出的畜禽养殖废水中的悬浮物的含量大于400mg/l时，将沉降池内流出的畜禽养殖废水通入到强效处理装置中，在强效处理装置的进水口以一定的比例投加质量浓度为10％～20％的聚氯化铝溶液，投放过程中控制废水的流速与聚氯化铝溶液的流速的比例为为500:1～600:1，在出水口通入质量浓度为0.1％～0.2％的pam溶液，控制控制废水流速与pam溶液流速的比例为500:1～600:1，控制废水在强效处理装置中的停留时间为1～1.5min，电流密度为1～2.5ma/cm2，能有效的让畜禽养殖废水内的悬浮物快速的凝结沉降，沉降的悬浮物为固体e。
2.氨氮回收工序
将预处理工序沉降池内畜禽养殖废水的上层液通入到氨氮回收工序的一级调节池中，并用氧化钙对畜禽养殖废水的ph进行调节，将畜禽养殖废水的ph控制在8.2～8.6之间，同时让畜禽养殖废水在一级调节池内停留为5h；然后一级调节池中的畜禽养殖废水的上层液通过自然溢流的方式进入到砂滤池的布水管中，使畜禽养殖废水均匀的通过砂滤池，然后过滤后畜禽养殖废水均匀的流入到集水池中；然后使用水泵将集水池内畜禽养殖废水泵入到吸附罐中，并通过水泵的进出口阀门调节通入到吸附罐内的畜禽养殖废水的流量，控制畜禽养殖废水在吸附罐内的流速为5～40bv/h，此时吸附罐内的交换剂对畜禽养殖废水内的氨氮进行吸附。
当从吸附罐内流出的畜禽养殖废水的氨氮浓度小于200mg/l时，吸附罐内的畜禽养殖废水进入到厌氧处理工序中。
当从吸附罐内流出的畜禽养殖废水的氨氮浓度达到300mg/l时，吸附罐内的交换剂对氨氮的吸附速率已明显下降，此时关闭水泵的进出口阀门，开启反洗液进出口阀门用反洗液将交换剂所吸附的氨氮解析出来，反洗液可重复利用；当反洗液中氨氮浓度到达7000mg/l以上时，反洗液形成母液作为含氮产品的原料。反洗液重新配制，作为下一次的使用。
氨氮回收工序中形成的固体悬浮物为固体b。
3.厌氧处理工序
该工序的厌氧处理装置是采用abr厌氧反应器。控制在abr厌氧反应器内畜禽养殖废水的ph在6.5～7.5之间，控制abr厌氧反应器中的畜禽养殖废水进入abr厌氧反应器的流速，保证畜禽养殖废水在abr厌氧反应器中停留12～16h，同时向厌氧反应器内投加生物填料，且生物填料的体积为厌氧反应器容积25％。
在厌氧处理装置运行过程中可间歇地投加厌氧微生物菌群，以提abr厌氧反应器的处理效率。经处理后的畜禽养殖废水进入缺氧池，缺氧池内畜禽养殖废水的停留时间为8～12h。
厌氧处理工序形成的悬浮物为固体c。
好氧池的出水部分回流至缺氧池的进水口，好氧池沉淀池的底部污泥部分回流至厌氧反应器的进水口。
4.好氧处理工序
缺氧池的畜禽养殖废水进入放置有好氧微生物菌群的好氧池中，且在好氧池中停留6～8h，然后畜禽养殖废水再进入好氧沉淀池中，沉淀后的畜禽养殖废水进入集水池中；同时向好氧反应器内投加生物填料，且生物填料的体积为厌氧反应器容积25％，以提高好氧池的处理效率。
经处理后的畜禽养殖废水进入好氧沉淀池实现泥水分离，上清液进入集水池，污泥一部分回流至厌氧反应器的进水端，另外部分污泥排形成固体b，进入到固废处理工序中。
5.深度处理工序
将集水池内的畜禽养殖废水以一定的流速通入该工序的强效处理装置，在强效处理装置的进水口以一定的比例投加质量浓度为10％～20％的聚氯化铝溶液，用于增加处理效果，投放过程中控制废水的流速与聚氯化铝溶液的流速的比例为为500:1～600:1，在出水口通入质量浓度为0.1％～0.2％的pam溶液，控制控制废水流速与pam溶液流速的比例为500:1～600:1，控制废水在强效处理装置中的停留时间为1～1.5min，电流密度为1～2.5ma/cm2，强效处理装置出水经过沉淀分离、消毒后可回收利用或者排放。
6.固废处理工序
将各工序产生的固体a、固体b、固体c、固体d和固体e作为原料，通过高效无害化生物发酵做成有机生物肥料用于农作物的生态肥料。滤液则回流至沼液池，用于甲烷等清洁能源的原料。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。