[发明专利]一种高效低耗的畜禽养殖废水处理与回用技术

说明书

技术领域

本发明属于污水生物化学处理及污水资源化利用领域，具体涉及一种高效低耗的畜禽养殖废水处理与回用技术，适用于在沼气厌氧发酵后的畜禽养殖废水处理与资源化利用。

背景技术

随着我国畜禽养殖业的迅速发展，畜禽粪便排放不断增加。据2003年国家环境保护总局对全国23个省、市规模化畜禽养殖业污染状况调查表明，畜禽粪便产生量为工业固体废弃物产生量的2.4倍，畜禽粪便化学需氧量(COD)远远超过我国工业废水和生活污水化学需氧量排放量之和，许多地区畜禽养殖带来的污染已经或正在成为当地环境主要污染源，因而也受到越来越广泛的关注。

畜禽养殖废水具有固液混杂、难降解有机物含量高、氮磷含量高、碳氮磷比例失调等特点。现在规模化畜禽养殖企业普遍采用沼气厌氧发酵的技术，然而厌氧发酵出水仍然具有高COD、高N、高P的三高特点，常规活性污泥处理工艺难以实现这类废水的达标排放。另一方面畜禽养殖废水中含有丰富的N、P元素，尤其是不可再生矿产资源P元素，因此将资源的回收利用与污水的达标排放相结合具有重大意义。更进一步，如果既能实现营养物的污染控制又能为企业带来一定的经济效益，那无疑将会推动畜禽养殖企业走向环保道路。

发明内容

本发明的目的在于开发一种高效低耗的畜禽养殖废水处理与回用技术。

本发明的一种高效低耗的畜禽养殖废水处理与回用技术由预处理系统、生物脱氮系统、氮磷营养元素回收系统、低成本生态净化系统组成。

所述的预处理系统包括初沉池和调节池组成，其主要功能是对沼气池出水的悬浮颗粒物进行沉淀分离后，对水质、水量进行调节，并保证为生物脱氮系统定量输送污水。

所述生物脱氮系统为生物膜-活性污泥复合生物脱氮系统，由缺氧池、好氧池、二沉池和污泥池组成。废水依次流经缺氧池、好氧池和二沉池，二沉池的污泥部分回流至好氧池，剩余污泥排入污泥池。

所述缺氧池、好氧池内均安装有填料，好氧池内底部安装有曝气盘和空气管道。

所述缺氧池、好氧池、二沉池采用一体式布置，不需连通管道，节省占地面积和工程投资。

所述填料为辫帘式软性生物膜填料，其功能是为微生物提供附着表面，提高系统内生物量，大大提高了脱氮效率。

所述好氧池、缺氧池和二沉池进水段均设有布水系统，其中好氧池和缺氧池出水段设有导流墙和三角堰，二沉池出水段设有三角堰。

所述好氧池底部安装有曝气装置，以向系统供氧，维持微生物的活性。

所述好氧区内填料表面的生物膜由外到内可以形成好氧-缺氧-厌氧的递进环境，为具有脱氮除磷的各类微生物提供适宜的生存环境。

所述缺氧区内填料表面的生物膜由外到内可以形成缺氧-厌氧的递进环境，同样可以为具有脱氮除磷的微生物提供适宜的生活环境。

所述缺氧池内安装有搅拌装置，以保证缺氧池内活性污泥均匀分布。

所述鼓风系统包括鼓风机、空气管道和曝气盘组成。

所述氮磷营养元素回收系统（MAP系统）包括磷酸铵镁结晶反应器、终沉池、加药系统和自控系统。该系统充分利用畜禽养殖废水中磷和氨氮浓度高的特点，通过投加盐卤，控制反应条件，达到磷酸铵镁结晶条件，通过投加烧碱调整反应器内的pH，实现氮磷营养元素的回收利用。

所述磷酸铵镁结晶反应器为一锥形流化床，因横截面面积随高度而变化，故水流在轴向上存在着速度梯度，使其具有独特的流化特性。磷酸铵镁结晶反应器底部截面积较小，因流速较高，可以保证大颗粒的流化，而其顶部截面积较大，所以流速低，可防止颗粒的带出，这样在一定的流体流量下，能使大小不同的颗粒都能在床层中流化，而且这种锥形流化床设计成有利于鸟粪石晶体的成长形式。

所述终沉池为竖流式中进周出沉淀池。

所述加药系统包括加药泵、加药管道、配药筒。

所述自动控制系统为可编程逻辑控制系统即PLC，主要控制烧碱的加入量，使pH稳定在磷酸铵镁（鸟粪石）形成的最佳条件:8.5-9.0。

所述低成本生态净化系统采用多级净化生态系统，包括表面流湿地、水平潜流湿地、水生植物滤床和生态塘四级。利用不同处理级别的生态单元、不同的工艺和植物组配进一步去除污水中的各类污染物质。

所述表面流湿地内种植的水生植物以芦苇为主。

所述水平潜流湿地为半地埋式，底部填料为沸石、海蛎壳和砖块，上面种植植物以杂交狼尾草为主。

所述水生植物滤床分为并联的多个廊道，廊道上水培可食用蔬菜。

所述生态塘收集水生植物滤床出水，种植的植物以睡莲等浮游植物为主。