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(fā)明涉及一種養(yǎng)豬場廢水糞便處理系統(tǒng)，包括廢水處理系統(tǒng)、固體廢棄物處理系統(tǒng);廢水處理系統(tǒng)包括廢水調(diào)節(jié)池、填料式缺氧厭氧反應(yīng)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(yīng)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(qū)和沉淀區(qū)，解吸池設(shè)有工業(yè)鹽酸，吸附沉淀后的吸附劑進(jìn)入解吸池中與工業(yè)鹽酸充分接觸，工業(yè)鹽酸與吸附劑吸附的氨氮反應(yīng)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(jié)構(gòu)，包括下流區(qū)、上流區(qū)和污泥區(qū);固體廢棄物處理系統(tǒng)包括固體廢棄物混合池、堆肥池。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種養(yǎng)豬場廢水糞便處理系統(tǒng)，其特征在于：包括廢水處理系統(tǒng)、固體 廢棄物處理系統(tǒng);

　　所述廢水處理系統(tǒng)包括廢水調(diào)節(jié)池、填料式缺氧厭氧反應(yīng)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(diào)節(jié)池、填料式缺氧厭氧反應(yīng)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(diào)節(jié)池包括進(jìn)水管和出水管，用于調(diào)節(jié)廢水水質(zhì)、水量和pH值;

　　所述填料式缺氧厭氧反應(yīng)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(shè)有用于供 入廢水的進(jìn)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(jìn)水一側(cè)折流板的下部設(shè)置有45度的轉(zhuǎn)角;厭氧段(1-4)末端設(shè)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(shè)計成錐形結(jié)構(gòu)，錐形結(jié)構(gòu)連接污泥排放 閥(1-8);所述填料式缺氧厭氧反應(yīng)池的兼氧段、缺氧段和厭氧段的上蓋(1-9) 設(shè)計成圓錐形結(jié)構(gòu)，圓錐形結(jié)構(gòu)頂端設(shè)有甲烷廢氣集氣管(1-10);所述兼氧段、 缺氧段和厭氧段內(nèi)都設(shè)有填料(1-11);

　　所述的吸附沉淀池(2)包括攪拌混合區(qū)(2-1)和沉淀區(qū)(2-2)，攪拌混 合區(qū)底部設(shè)有廢水進(jìn)水管(2-3)，中上部設(shè)有吸附劑添加系統(tǒng)(2-4)，在攪拌 混合區(qū)中部設(shè)置有攪拌裝置(2-5);所述沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)有擋板(2-6)，該擋板與 沉淀池的內(nèi)壁形成作為廢水進(jìn)入沉淀區(qū)的廢水流道，沉淀區(qū)的出口處設(shè)有三相 分離器(2-7)，沉淀區(qū)的出口上部設(shè)有溢水堰(2-8)，沉淀區(qū)底部設(shè)計成錐形 結(jié)構(gòu)，在沉淀區(qū)底部設(shè)置有沉淀物排放閥(2-9);

　　所述的解吸池設(shè)有工業(yè)鹽酸，吸附沉淀后的吸附劑進(jìn)入解吸池中，與工業(yè) 鹽酸充分接觸，工業(yè)鹽酸與吸附劑吸附的氨氮反應(yīng)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(fù)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(jié)構(gòu)，包 括下流區(qū)(3-1)、上流區(qū)(3-2)和污泥區(qū)(3-3);所述下流區(qū)(3-1)位于反 流式曝氣生物濾池的圓柱形結(jié)構(gòu)的中部，為圓柱形結(jié)構(gòu)，下流區(qū)上部設(shè)有進(jìn)水 管(3-4)和布水管(3-5)，下流區(qū)中部設(shè)有下流區(qū)填料(3-6)，下流區(qū)下部設(shè) 有曝氣管(3-7)，所述下流區(qū)的底部設(shè)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(qū)(3-2)位于下流區(qū)(3-1)的外圍、折流板的 上部，上流區(qū)中部設(shè)有上流區(qū)填料(3-9)，下部設(shè)有曝氣管，上流區(qū)上部的出 口處設(shè)有溢水堰(3-10);所述污泥區(qū)(3-3)位于反流式曝氣生物濾池的底部、 下流區(qū)和上流區(qū)的下部，污泥區(qū)的底部設(shè)有污泥排放閥(3-11);

　　反流式曝氣生物濾池處理后的水進(jìn)入二沉池;

　　二沉池沉淀處理后的水經(jīng)溢流堰進(jìn)入砂濾池，過濾后的水進(jìn)入清水池回用;

　　所述固體廢棄物處理系統(tǒng)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(shè)有圓錐形上蓋，圓錐形上蓋最頂端安置風(fēng)機。

　　2.如權(quán)利要求1所述的一種養(yǎng)豬場廢水糞便處理系統(tǒng)，其特征在于：所述 的吸附劑添加系統(tǒng)(2-4)添加的吸附劑的制作過程為：

　�、俨捎谜麴s水漂洗天然沸石，去除水溶性殘留物，在105℃下烘干;

　�、趯⒑娓芍梁阒氐奶烊环惺�與氧化鎂按照質(zhì)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(yǎng)豬場廢水糞便處理系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種養(yǎng)豬場廢水糞便處理系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)

　　我國規(guī)模化養(yǎng)豬業(yè)的高速發(fā)展，為整個社會帶來了巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì) 效益。與此同時，養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便和廢水過度集中，給環(huán)境造成了越來越大的 壓力。豬糞便的隨意堆放，不僅產(chǎn)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(dá)5000-20000mg/L，氨氮濃度高達(dá) 800-2000mg/L，懸浮物質(zhì)超標(biāo)數(shù)十倍。如不進(jìn)行適當(dāng)處理，會對周圍環(huán)境造成 嚴(yán)重危害，具體表現(xiàn)為：(l)污染地表水和地下水：養(yǎng)殖規(guī)模為100萬頭的豬場， 平均每天產(chǎn)生的糞便和廢水中含氨氮量8000-12000kg，直接排放進(jìn)入地表水或 滲濾進(jìn)入地下水層，會加速水體富營養(yǎng)化，污染飲用水，破壞水體生態(tài)系統(tǒng); (2)影響農(nóng)作物正常生長：豬場廢水如未經(jīng)任何處理就直接、連續(xù)、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(dǎo)致土壤板結(jié)，影響農(nóng)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(nèi)外 主要采用厭氧-好氧技術(shù)方法進(jìn)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(yīng)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(zhuǎn)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(fù)荷和沖擊負(fù)荷，導(dǎo)致廢水處理 效果不佳。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了解決上述養(yǎng)豬場在運行過程中產(chǎn)生的環(huán) 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(fā)明 提供一種養(yǎng)豬場廢水糞便處理系統(tǒng)。

　　本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種養(yǎng)豬場廢水糞便處理系 統(tǒng)，包括廢水處理系統(tǒng)、固體廢棄物處理系統(tǒng)。

　　所述廢水處理系統(tǒng)包括廢水調(diào)節(jié)池、填料式缺氧厭氧反應(yīng)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(diào)節(jié)池、 填料式缺氧厭氧反應(yīng)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(diào)節(jié)池包括進(jìn)水管和出水管，用于調(diào)節(jié)廢水水質(zhì)、水量和pH值。

　　所述填料式缺氧厭氧反應(yīng)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(shè)有用于供入廢水的進(jìn)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(jìn)水一側(cè)折流板的 下部設(shè)置有45度的轉(zhuǎn)角，以避免水流進(jìn)入時產(chǎn)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(shè)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(shè)計成錐形結(jié)構(gòu)，錐形結(jié)構(gòu)連接污泥排 放閥;所述填料式缺氧厭氧反應(yīng)池的兼氧段、缺氧段和厭氧段的上蓋設(shè)計成圓 錐形結(jié)構(gòu)，圓錐形結(jié)構(gòu)頂端設(shè)有獨立的甲烷廢氣集氣管;所述兼氧段、缺氧段 和厭氧段內(nèi)都設(shè)有填料。

　　所述的吸附沉淀池包括攪拌混合區(qū)和沉淀區(qū)，攪拌混合區(qū)底部設(shè)有廢水進(jìn) 水管，中上部設(shè)有吸附劑添加系統(tǒng)，在攪拌混合區(qū)中部設(shè)置有攪拌裝置;所述 沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)有擋板，該擋板與吸附沉淀池的內(nèi)壁形成作為廢水進(jìn)入沉淀區(qū)的廢 水流道，沉淀區(qū)的出口處設(shè)有三相分離器，沉淀區(qū)的出口上部設(shè)有溢水堰，沉 淀區(qū)底部設(shè)計成錐形結(jié)構(gòu)，在沉淀區(qū)底部設(shè)置有沉淀物排放閥。

　　所述的吸附劑添加系統(tǒng)添加的吸附劑的制作過程為：

　�、俨捎谜麴s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(zhì)量比3-5:1完全混合;

　�、蹖⒒旌衔镏糜隈R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(shè)有工業(yè)鹽酸，吸附沉淀后的吸附劑進(jìn)入解吸池中，與工業(yè) 鹽酸充分接觸，工業(yè)鹽酸與吸附劑吸附的氨氮反應(yīng)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(fù)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(jié)構(gòu)，包括下流 區(qū)、上流區(qū)和污泥區(qū);所述下流區(qū)位于反流式曝氣生物濾池的圓柱形結(jié)構(gòu)的中 部，為圓柱形結(jié)構(gòu)，下流區(qū)上部設(shè)有進(jìn)水管和布水管，下流區(qū)中部設(shè)有下流區(qū) 填料，下流區(qū)下部設(shè)有曝氣管;所述下流區(qū)的底部設(shè)有折流板，所述的折流板 的縱斷面呈喇叭狀;所述上流區(qū)位于下流區(qū)的外圍、折流板的上部，上流區(qū)中 部設(shè)有上流區(qū)填料，下部設(shè)有曝氣管，上流區(qū)上部的出口處設(shè)有溢水堰;所述 污泥區(qū)位于反流式曝氣生物濾池的底部、下流區(qū)和上流區(qū)的下部，污泥區(qū)的底 部設(shè)有污泥排放閥。

　　反流式曝氣生物濾池處理后的水進(jìn)入二沉池。

　　二沉池沉淀處理后的水經(jīng)溢流堰進(jìn)入砂濾池，過濾后的水進(jìn)入清水池回用。

　　所述固體廢棄物處理系統(tǒng)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(shè)有圓錐形上蓋，圓錐形上蓋最頂端安置風(fēng)機。

　　一種采用上述養(yǎng)豬場廢水糞便處理系統(tǒng)進(jìn)行廢棄物處理的方法，具有如下 步驟：

　�、購U水通過進(jìn)水管進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量。

　�、趤碜詮U水調(diào)節(jié)池的廢水通過填料式缺氧厭氧反應(yīng)池兼氧段的進(jìn)水管進(jìn)入 填料式缺氧厭氧反應(yīng)池的下部;廢水進(jìn)入填料式缺氧厭氧反應(yīng)池后沿折流板上 下前進(jìn)，依次通過兼氧段、缺氧段和厭氧段的每個反應(yīng)室的污泥床，反應(yīng)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(yīng)池中， 反應(yīng)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(yǎng)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(zhuǎn)化成可溶性有機物;厭氧反應(yīng)后的廢水在厭氧段末 端設(shè)有的三相分離器實現(xiàn)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(yīng)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(yīng)池產(chǎn)生的甲烷廢氣通過反應(yīng)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(jìn)入吸附沉淀池。

　�、蹚U水通過吸附沉淀池攪拌混合區(qū)底部的廢水進(jìn)水管進(jìn)入吸附沉淀池，與 來自吸附劑添加系統(tǒng)的吸附劑混合，利用設(shè)置在攪拌區(qū)中部的攪拌裝置進(jìn)行攪 拌;吸附反應(yīng)后的廢水進(jìn)入沉淀區(qū)，沉淀區(qū)的三相分離器實現(xiàn)泥水分離;污泥 在重力的作用下下沉到吸附沉淀池沉淀區(qū)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(jìn)入反流式曝氣生物濾池的進(jìn)水管。吸 附沉淀后的吸附劑進(jìn)入解吸池，與工業(yè)鹽酸充分接觸，工業(yè)鹽酸與吸附劑吸附 的氨氮反應(yīng)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(fù)利用。

　　④廢水經(jīng)溢流堰、進(jìn)水管和布水管進(jìn)入反流式曝氣生物濾池的下流區(qū)，曝 氣管產(chǎn)生的空氣與廢水在填料中交匯發(fā)生生化反應(yīng)，同時填料對廢水進(jìn)行過濾， 廢水通過折流板后進(jìn)入上流區(qū)，在填料中發(fā)生生化反應(yīng)，同時填料對廢水進(jìn)行 過濾，下流區(qū)和上流區(qū)產(chǎn)生的污泥下沉到污泥區(qū)，通過污泥區(qū)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(jìn)入二沉池。

　�、荻�沉池沉淀處理后的水經(jīng)溢流堰進(jìn)入砂濾池，過濾后的水進(jìn)入清水池回 用。

　�、尢盍鲜饺毖鯀捬醴磻�(yīng)池、二沉池和反流式曝氣生物濾池產(chǎn)生的剩余污泥 排入固體廢棄物混合池與豬糞便混合后進(jìn)入堆肥池，好氧堆肥處理后的產(chǎn)物作 為農(nóng)用肥料。