一种猪场粪污低碳生物处理系统及其处理粪污的方法

摘要

一种猪场粪污的低碳生物处理系统，包括储水池、格栅池、沉砂集水池、调节池、厌氧罐、沼液收集池、固液分离池、一级A池、一级O池、二级A池、二级O池、沉淀池、混凝/絮凝池、终沉池、消毒池及氧化塘，并通过管道依次连接。储水池原水经预处理(格栅池、沉砂集水池)后，大部分进入厌氧罐产沼气，同时少量污水分别进入一级A池和二级A池，收集的厌氧沼液经固液分离后，进入一级A池，后续各池体依次相连。沉淀池泥水分离的上清液经混凝/絮凝池及终沉池和消毒池处理后进入氧化塘进行储存。系统通过多点进水和多点回流的方式实现低能耗、低药耗的生物除碳脱氮。本发明方法可以大幅降低畜禽粪污的达标排放处理成本，低碳且操作简便，易于推广。

说明书

技术领域

本发明属于畜禽养殖环保领域，特别涉及一种猪场粪污低碳生物处理系统及其处理粪污的方法。

背景技术

畜禽养殖废水的CODcr高达3,000～12,000mg/L，氨氮高达800～2,200mg/L，SS超标数十倍。随着我国对畜禽养殖粪污资源化利用的逐步重视，厌氧发酵和沼气工程成为最主要的粪污资源化利用方式。厌氧发酵产生的沼液具有低C/N、温度适合(35℃左右)、高氨氮浓度的特点，适合采用新型生物脱氮技术进行处理。

尽管多数为达标排放的猪场在其沼液处理时均优选两级AO工艺，但大多因未能充分利用原污水中的碳源以及生物脱氮原理，而导致需要外加碳源进行反硝化除氮，而硝化过程又大量曝气浪费电能，不经济、不低碳、不环保。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种猪场粪污低碳生物处理系统。具体方案如下：

一种猪场粪污低碳生物处理系统，其特征在于，包括储存池、格栅池、沉砂集水池、调节池、厌氧罐、沼液收集池、固液分离池、一级A池、一级O池、二级A池、二级O池、沉淀池、混凝/絮凝池、终沉池、消毒池及氧化塘，并通过管道依次连接；

储存池的原水经格栅池、沉砂集水池预处理后，约96％～99％的污水(实际比例需依现场情况确定)进入厌氧罐产沼气，剩余少量污水分别进入一级A池和二级A池，实现多点进水，充分利用原污水中的已有碳源；

所述二级O池通过回流泵分别连接一级A池和二级A池，通过多点回流实现低能耗、低药耗生物脱氮和除碳。

进一步，所述一级A池和二级A池来自于沉砂集水池的进水之和约为总水量的1％～4％。

进一步，所述二级O池回流至一级A池和二级A池的回流比分别为200％、100％。

进一步，所述一级O池、二级O池分别设置曝气系统，用于调控曝气量。

进一步，所述沉淀池设置污泥回流泵和上清液排放管，所述沉淀池通过污泥回流泵与所述一级A池连接，所述沉淀池通过上清液排放管与所述混凝/絮凝池连接。

进一步，所述生物处理系统还包括污泥池、压泥系统及堆肥系统，所述沉淀池、厌氧罐、终沉池均连接污泥池，经过压泥系统后进入堆肥系统，所述格栅池的栅渣外运，而固液分离池污泥也进入污泥池，经压泥系统后进入堆肥系统。

进一步，所述生物处理系统还包括储气膜、沼气净化系统及锅炉系统，所述厌氧罐连接储气膜，所述储气膜连接沼气净化系统，所述沼气净化系统连接锅炉系统，所述锅炉系统可以给厌氧罐进行加热，也可对员工淋浴水进行加热。

本发明还提供了所述的生物处理系统处理畜禽粪污的方法，具体为：

(1)储存池的原水经格栅池、沉砂集水池预处理后，96～99％的污水进入厌氧罐产沼气，剩余污水分别进入一级A池和二级A池；

(2)厌氧罐消化液依次经过一级A池、一级O池、二级A池、二级O池、沉淀池、混凝沉淀池、消毒池及氧化塘进行处理；

(3)处理过程中，将二级O池的硝化液分别回流至一级A池、二级A池；

(4)处理过程中，二级O池的混合液经沉淀池泥水分离处理，上清液经混凝/絮凝池、终沉池及消毒池处理后进入氧化塘进行储存；沉淀池的污泥回流至一级A池。

进一步，所述步骤(1)中，一级A池和二级A池进水之和约为总水量的1％～4％。

进一步，所述步骤(3)中，所述二级O池回流至一级A池、二级A池的回流比分别为200％、100％。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

为减少生物处理过程中的药耗和能耗，本发明通过多点进水，合理分配并充分利用原水中的碳源；同时结合多点回流，巧妙地将脱氮过程前置，以实现低碳、高效生物除碳脱氮，促进畜禽养殖污水的高效低耗达标排放。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种猪场粪污低碳生物处理系统，包括储存池、格栅池、沉砂集水池、调节池、厌氧罐、沼液收集池、固液分离池、一级A池、一级O池、二级A池、二级O池、沉淀池、混凝/絮凝池、终沉池、消毒池及氧化塘，并通过管道依次连接；

储存池的原水经格栅池和沉砂集水池预处理后，98％的污水进入厌氧罐产沼气，1.5％的污水进入一级A池，0.5％的污水进入二级A池，实现多点进水，充分利用现有碳源；

所述二级O池通过回流泵分别连接一级A池和二级A池，回流比例分别为200％和100％，通过多点回流调节生物脱氮和除碳。

本发明猪场粪污低碳生物处理系统运行时，将猪舍粪便及尿液和猪舍冲洗水一同收集到储存池，经格栅池和沉砂集水池预处理后，进入调节池，再进入厌氧罐产沼气，回收能源。厌氧罐产生的沼气经储气膜存储，后经过沼气净化系统净化后供锅炉系统加热，冬天可供厌氧罐体保温，夏天可供给员工淋浴热水。同时1.5％的原污水进入一级A池，与二级O池的回流硝化液进行反硝化或部分反硝化作用，同时减少一级O池氧化有机物所需能耗。厌氧罐的沼液经收集后，经固液分离进入一级A池，经处理后，进入一级O池进行氧化反应；之后进入二级A池进行反应，该池因硝化液回流比较低，硝态氮浓度低，加之0.5％的原污水分配，其COD/NO

本发明系统中沉淀池设置有污泥回流泵、上清液排放管；所述沉淀池通过污泥回流泵与一级A池相连通。部分污泥经回流泵进入一级A池，调节生物量。沉淀池及终沉池剩余污泥、厌氧罐排泥及固液分离池产生的污泥均进入污泥池，经过压泥系统处理，最终进入好氧堆肥系统进行堆肥处理。格栅池的栅渣外运处理。

本发明系统中一级O池和二级O池可独立进行曝气系统的启闭，独立控制曝气量，通过在曝气管路和鼓风机房的供气管路接口处加装三通及电动阀门和手动阀门各一台来实现。

本发明系统中二级O池反应完成后进入沉淀池沉淀，再经混凝/絮凝池、终沉池进一步除磷以及消毒池消毒，最终处理水进入氧化塘进行短期储存后达标排放。

二级O池内设有回流泵，将硝化液分别回流至一级A池和二级A池，回流比分别为200％和100％。

二级O池的硝化液回流至一级A池，将回流比设置较高，其硝态氮浓度高；结合分步进水的COD，一级A池中的COD也较高，故此处大部分COD和硝态氮通过反硝化作用被去除，即脱氮主要在此发生。

二级O池的硝化液回流至二级A池，因COD大部分已在一级A池被去除，一级O池的曝气能耗将大大降低。此时，再将二级O池回流至二级A池的硝化液比例调低，使其硝态氮处于相对过量状态，当COD/NO

实施例2

某猪场清粪工艺采用使用实施例1所述的猪场粪污低碳生物处理系统，以水泡粪形式，其储存池原粪污的COD、SS、氨氮和TP分别为12000～20000、10000～18000、800～2000、90～180mg/L，经本发明所述低碳处理系统处理后，其进入氧化塘的水质浓度(同前述)分别约为150、100、80、8mg/L。经过试验，与传统两级AO工艺相比，本工艺通过多点进水、多点回流，既可达到同等污染物去除效果，又可减少20％～50％外碳源投加量、降低30％～70％污泥产量、节省10％～30％曝气能耗、大幅降低运行成本。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。