申請日2015.07.21
公開(公告)日2015.11.11
IPC分類號C02F9/14; C02F11/04; C02F103/20; C02F11/00; C02F11/02
摘要
本發明涉及一種養豬場廢水糞便處理系統，包括廢水處理系統、固體廢棄物處理系統;廢水處理系統包括廢水調節池、填料式缺氧厭氧反應池、吸附沉淀池、解吸池、反流式曝氣生物濾池、二沉池、砂濾池、清水池;填料式缺氧厭氧反應池包括通過折流板分隔成的兼氧段、缺氧段和厭氧段，吸附沉淀池包括攪拌混合區和沉淀區，解吸池設有工業鹽酸，吸附沉淀后的吸附劑進入解吸池中與工業鹽酸充分接觸，工業鹽酸與吸附劑吸附的氨氮反應生成氯化銨溶液，反流式曝氣生物濾池中上部為圓柱形、下部為圓錐形結構，包括下流區、上流區和污泥區;固體廢棄物處理系統包括固體廢棄物混合池、堆肥池。
權利要求書
1.一種養豬場廢水糞便處理系統，其特征在于：包括廢水處理系統、固體 廢棄物處理系統;
所述廢水處理系統包括廢水調節池、填料式缺氧厭氧反應池(1)、吸附沉 淀池(2)、解吸池、反流式曝氣生物濾池(3)、二沉池、砂濾池、清水池;所 述廢水調節池、填料式缺氧厭氧反應池(1)、吸附沉淀池(2)、反流式曝氣生 物濾池(3)、二沉池、砂濾池和清水池依次連通;
所述的廢水調節池包括進水管和出水管，用于調節廢水水質、水量和pH值;
所述填料式缺氧厭氧反應池(1)包括通過折流板(1-1)分隔成的兼氧段 (1-2)、缺氧段(1-3)和厭氧段(1-4)，所述兼氧段(1-2)首端設有用于供 入廢水的進水管(1-5)，兼氧段(1-2)末端與缺氧段(1-3)首端連通，缺氧 段(1-3)末端與厭氧段(1-4)首端連通;所述缺氧段(1-3)和厭氧段(1-4) 的進水一側折流板的下部設置有45度的轉角;厭氧段(1-4)末端設有三相分 離器(1-6)和溢水堰(1-7)，溢水堰(1-7)連接出水管;所述兼氧段(1-2)、 缺氧段(1-3)和厭氧段(1-4)底部設計成錐形結構，錐形結構連接污泥排放 閥(1-8);所述填料式缺氧厭氧反應池的兼氧段、缺氧段和厭氧段的上蓋(1-9) 設計成圓錐形結構，圓錐形結構頂端設有甲烷廢氣集氣管(1-10);所述兼氧段、 缺氧段和厭氧段內都設有填料(1-11);
所述的吸附沉淀池(2)包括攪拌混合區(2-1)和沉淀區(2-2)，攪拌混 合區底部設有廢水進水管(2-3)，中上部設有吸附劑添加系統(2-4)，在攪拌 混合區中部設置有攪拌裝置(2-5);所述沉淀區內設有擋板(2-6)，該擋板與 沉淀池的內壁形成作為廢水進入沉淀區的廢水流道，沉淀區的出口處設有三相 分離器(2-7)，沉淀區的出口上部設有溢水堰(2-8)，沉淀區底部設計成錐形 結構，在沉淀區底部設置有沉淀物排放閥(2-9);
所述的解吸池設有工業鹽酸，吸附沉淀后的吸附劑進入解吸池中，與工業 鹽酸充分接觸，工業鹽酸與吸附劑吸附的氨氮反應生成氯化銨溶液，氯化銨溶 液從解吸池里流出，并濃縮、收集利用;解吸后的吸附劑重復利用;
所述反流式曝氣生物濾池(3)的中上部為圓柱形、下部為圓錐形結構，包 括下流區(3-1)、上流區(3-2)和污泥區(3-3);所述下流區(3-1)位于反 流式曝氣生物濾池的圓柱形結構的中部，為圓柱形結構，下流區上部設有進水 管(3-4)和布水管(3-5)，下流區中部設有下流區填料(3-6)，下流區下部設 有曝氣管(3-7)，所述下流區的底部設有折流板(3-8)，所述的折流板(3-8) 的縱斷面呈喇叭狀;所述上流區(3-2)位于下流區(3-1)的外圍、折流板的 上部，上流區中部設有上流區填料(3-9)，下部設有曝氣管，上流區上部的出 口處設有溢水堰(3-10);所述污泥區(3-3)位于反流式曝氣生物濾池的底部、 下流區和上流區的下部，污泥區的底部設有污泥排放閥(3-11);
反流式曝氣生物濾池處理后的水進入二沉池;
二沉池沉淀處理后的水經溢流堰進入砂濾池，過濾后的水進入清水池回用;
所述固體廢棄物處理系統包括固體廢棄物混合池、堆肥池;所述固體廢棄 物混合池和堆肥池的頂部設有圓錐形上蓋，圓錐形上蓋最頂端安置風機。
2.如權利要求1所述的一種養豬場廢水糞便處理系統，其特征在于：所述 的吸附劑添加系統(2-4)添加的吸附劑的制作過程為：
①采用蒸餾水漂洗天然沸石，去除水溶性殘留物，在105℃下烘干;
②將烘干至恒重的天然沸石與氧化鎂按照質量比3-5:1完全混合;
③將混合物置于馬弗爐中，在400-450℃下焙燒4-6小時，制成吸附劑。
說明書
一種養豬場廢水糞便處理系統
技術領域
本發明涉及環保技術領域，具體涉及一種養豬場廢水糞便處理系統。
背景技術
我國規模化養豬業的高速發展，為整個社會帶來了巨大的社會效益和經濟 效益。與此同時，養殖產生的糞便和廢水過度集中，給環境造成了越來越大的 壓力。豬糞便的隨意堆放，不僅產生惡臭污染空氣，而且會滋生蠅蟲、蚊蟲及 致病微生物，容易引起傳染病的蔓延，危害人體健康。豬場廢水主要來源于豬 的尿液、糞便滲出液和豬場沖洗水，其中含有大量糞渣、有機污染物及氮、磷。 研究資料表明，豬場廢水中COD濃度高達5000-20000mg/L，氨氮濃度高達 800-2000mg/L，懸浮物質超標數十倍。如不進行適當處理，會對周圍環境造成 嚴重危害，具體表現為：(l)污染地表水和地下水：養殖規模為100萬頭的豬場， 平均每天產生的糞便和廢水中含氨氮量8000-12000kg，直接排放進入地表水或 滲濾進入地下水層，會加速水體富營養化，污染飲用水，破壞水體生態系統; (2)影響農作物正常生長：豬場廢水如未經任何處理就直接、連續、過量的施用， 其中大量的有機物和無機鹽會在土壤中不斷累積，導致土壤板結，影響農作物 的正常生長。
豬場廢水含有高濃度有機物和氨氮，是較難處理的一類有機廢水。國內外 主要采用厭氧-好氧技術方法進行處理，雖然厭氧處理能夠很大程度上降解廢水 中的有機污染物，但是厭氧出水污染物濃度仍然很高，尤其是氨氮基本沒有被 去除。對于豬場廢水厭氧消化液的處理，應用最多的是生物硝化反硝化，雖然 利用硝化菌和反硝化菌可以將廢水中的含氮有機物和氨轉化為氮氣去除，但高 濃度的有機物和氨氮通常會加大微生物的處理負荷和沖擊負荷，導致廢水處理 效果不佳。
發明內容
本發明要解決的技術問題是：為了解決上述養豬場在運行過程中產生的環 境污染問題以及厭氧-好氧組合工藝處理豬場廢水處理效果不佳的難題，本發明 提供一種養豬場廢水糞便處理系統。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種養豬場廢水糞便處理系 統，包括廢水處理系統、固體廢棄物處理系統。
所述廢水處理系統包括廢水調節池、填料式缺氧厭氧反應池、吸附沉淀池、 解吸池、反流式曝氣生物濾池、二沉池、砂濾池、清水池;所述廢水調節池、 填料式缺氧厭氧反應池、吸附沉淀池、反流式曝氣生物濾池、二沉池、砂濾池 和清水池依次連通。
所述的廢水調節池包括進水管和出水管，用于調節廢水水質、水量和pH值。
所述填料式缺氧厭氧反應池包括通過折流板分隔成的兼氧段、缺氧段和厭 氧段，所述兼氧段首端設有用于供入廢水的進水管，兼氧段末端與缺氧段首端 連通，缺氧段末端與厭氧段首端連通，所述缺氧段和厭氧段進水一側折流板的 下部設置有45度的轉角，以避免水流進入時產生的沖擊作用，從而起到緩沖水 流和均勻布水的作用;厭氧段末端設有三相分離器和溢水堰，溢水堰連接出水 管;所述兼氧段、缺氧段和厭氧段底部設計成錐形結構，錐形結構連接污泥排 放閥;所述填料式缺氧厭氧反應池的兼氧段、缺氧段和厭氧段的上蓋設計成圓 錐形結構，圓錐形結構頂端設有獨立的甲烷廢氣集氣管;所述兼氧段、缺氧段 和厭氧段內都設有填料。
所述的吸附沉淀池包括攪拌混合區和沉淀區，攪拌混合區底部設有廢水進 水管，中上部設有吸附劑添加系統，在攪拌混合區中部設置有攪拌裝置;所述 沉淀區內設有擋板，該擋板與吸附沉淀池的內壁形成作為廢水進入沉淀區的廢 水流道，沉淀區的出口處設有三相分離器，沉淀區的出口上部設有溢水堰，沉 淀區底部設計成錐形結構，在沉淀區底部設置有沉淀物排放閥。
所述的吸附劑添加系統添加的吸附劑的制作過程為：
①采用蒸餾水漂洗天然沸石，去除水溶性殘留物，在105℃下烘干;
②將烘干至恒重的天然沸石與氧化鎂按照質量比3-5:1完全混合;
③將混合物置于馬弗爐中，在400-450℃下焙燒4-6小時，制成吸附劑。
所述的解吸池設有工業鹽酸，吸附沉淀后的吸附劑進入解吸池中，與工業 鹽酸充分接觸，工業鹽酸與吸附劑吸附的氨氮反應生成氯化銨溶液，氯化銨溶 液從解吸池里流出，并被濃縮、收集利用。解吸后的吸附劑重復利用。
所述反流式曝氣生物濾池中上部為圓柱形、下部為圓錐形結構，包括下流 區、上流區和污泥區;所述下流區位于反流式曝氣生物濾池的圓柱形結構的中 部，為圓柱形結構，下流區上部設有進水管和布水管，下流區中部設有下流區 填料，下流區下部設有曝氣管;所述下流區的底部設有折流板，所述的折流板 的縱斷面呈喇叭狀;所述上流區位于下流區的外圍、折流板的上部，上流區中 部設有上流區填料，下部設有曝氣管，上流區上部的出口處設有溢水堰;所述 污泥區位于反流式曝氣生物濾池的底部、下流區和上流區的下部，污泥區的底 部設有污泥排放閥。
反流式曝氣生物濾池處理后的水進入二沉池。
二沉池沉淀處理后的水經溢流堰進入砂濾池，過濾后的水進入清水池回用。
所述固體廢棄物處理系統包括固體廢棄物混合池、堆肥池;所述固體廢棄 物混合池和堆肥池的頂部設有圓錐形上蓋，圓錐形上蓋最頂端安置風機。
一種采用上述養豬場廢水糞便處理系統進行廢棄物處理的方法，具有如下 步驟：
①廢水通過進水管進入廢水調節池調節水質和水量。
②來自廢水調節池的廢水通過填料式缺氧厭氧反應池兼氧段的進水管進入 填料式缺氧厭氧反應池的下部;廢水進入填料式缺氧厭氧反應池后沿折流板上 下前進，依次通過兼氧段、缺氧段和厭氧段的每個反應室的污泥床，反應池中 的污泥隨著廢水的上下流動和沼氣上升的作用而運動，折流板的阻擋作用和污 泥自身的沉降作用又使污泥的流速降低，因此大量的污泥都被截留在反應池中， 反應池中的微生物與廢水中的有機物充分接觸。兼氧段的兼性菌、缺氧段和厭 氧段的異養菌將廢水中的有機物水解為有機酸，使大分子有機物分解為小分子 有機物，不溶性的有機物轉化成可溶性有機物;厭氧反應后的廢水在厭氧段末 端設有的三相分離器實現泥、水、甲烷氣的分離，污泥在重力的作用下下沉到 填料式缺氧厭氧反應池的下部，多余的污泥通過底部的污泥排放閥排出;填料 式缺氧厭氧反應池產生的甲烷廢氣通過反應池頂部集氣管收集排放;處理后的 廢水通過溢水堰、出水管和連接管進入吸附沉淀池。
③廢水通過吸附沉淀池攪拌混合區底部的廢水進水管進入吸附沉淀池，與 來自吸附劑添加系統的吸附劑混合，利用設置在攪拌區中部的攪拌裝置進行攪 拌;吸附反應后的廢水進入沉淀區，沉淀區的三相分離器實現泥水分離;污泥 在重力的作用下下沉到吸附沉淀池沉淀區的下部，通過底部的沉淀物排放閥排 出;廢水通過溢水堰、出水管和連接管進入反流式曝氣生物濾池的進水管。吸 附沉淀后的吸附劑進入解吸池，與工業鹽酸充分接觸，工業鹽酸與吸附劑吸附 的氨氮反應生成氯化銨溶液，氯化銨溶液從解吸池里流出，并濃縮、收集利用。 解吸后的吸附劑重復利用。
④廢水經溢流堰、進水管和布水管進入反流式曝氣生物濾池的下流區，曝 氣管產生的空氣與廢水在填料中交匯發生生化反應，同時填料對廢水進行過濾， 廢水通過折流板后進入上流區，在填料中發生生化反應，同時填料對廢水進行 過濾，下流區和上流區產生的污泥下沉到污泥區，通過污泥區底部的污泥排放 閥排放出去，反流式曝氣生物濾池處理后的水通過溢水堰進入二沉池。
⑤二沉池沉淀處理后的水經溢流堰進入砂濾池，過濾后的水進入清水池回 用。
⑥填料式缺氧厭氧反應池、二沉池和反流式曝氣生物濾池產生的剩余污泥 排入固體廢棄物混合池與豬糞便混合后進入堆肥池，好氧堆肥處理后的產物作 為農用肥料。
