申請日2015.11.12
公開(公告)日2016.01.06
IPC分類號C02F9/14; C05G3/04; C05F3/00; C05F7/00
摘要
本發(fā)明涉及一種適用于中小型養(yǎng)殖場廢水處理系統(tǒng)及與固體廢棄物綜合處理方法，該系統(tǒng)包括依次連接的沉淀池、調節(jié)池、高效過濾池、植物凈化池和堆肥場，高效過濾池包括多個高效過濾池模塊，高效過濾池模塊包括過濾池腔和設置在過濾池腔內(nèi)部的濾料，高效過濾池上部設置有布水系統(tǒng)，下部設置出水總管，且側面設置出料口，本發(fā)明的高效過濾池，內(nèi)部填有高效吸附材料作為載體，吸附材料為多孔材料并有很大的表面積，有利于廢水中污染物的吸附，提高厭氧發(fā)酵效率，裝置的設計有利于吸附飽和材料的出料、利用，吸附飽和后的材料能與養(yǎng)殖場糞便一起生產(chǎn)有機肥料，提高肥料肥效，并實現(xiàn)廢棄物的循環(huán)利用。
權利要求書
1.一種適用于中小型養(yǎng)殖場的廢水處理系統(tǒng)，包括依次連接的沉淀池、調節(jié)池、高效 過濾池、植物凈化池和堆肥場，其特征在于，高效過濾池包括多個高效過濾池模塊，高效過 濾池模塊包括過濾池腔和設置在過濾池腔內(nèi)部的濾料，高效過濾池上部設置有布水系統(tǒng)，下 部設置出水總管，且側面設置出料口，出料口上設置有出料口密封門。
2.根據(jù)權利要求1所述的適用于中小型養(yǎng)殖場的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的多 個高效過濾池模塊為2～6個平行排列設置的高效過濾池模塊，相鄰高效過濾池模塊之間通過 隔板隔開，隔板活動插設在高效過濾池上，隔板與高效過濾池側壁形成一個分過濾池腔，布 水系統(tǒng)設置在每個高效過濾池模塊上，相鄰布水系統(tǒng)連通在一起，每個分過濾池腔底部設置 出水口，出水口連接出水管，出水管匯集到出水總管，出水總管與植物凈化池連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的適用于中小型養(yǎng)殖場的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，與出料口 密封門相對的側面設置有用于擠壓濾料的擠壓口，擠壓口上設置有密封蓋，在高效過濾池設 置有隔板相匹配的卡槽。
4.根據(jù)權利要求1所述的適用于中小型養(yǎng)殖場的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的高 效過濾池整體為長方體形，由玻璃鋼結構圍成，高效過濾池底部傾斜設置，與水平面的夾角 為10-15°，所述的濾料由上自下依次包括木屑層、活性炭層、硅藻土層、腐殖酸層和活性 沸石層，布水系統(tǒng)位于木屑層上方。
5.根據(jù)權利要求1所述的適用于中小型養(yǎng)殖場的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的木 屑層高度為8～10cm，木屑粒徑為3～5mm，所述的活性炭層高度為10～12cm，活性炭粒徑為1～ 3mm，所述的硅藻土層高度為10～12cm，硅藻土粒徑為1～3mm，所述的腐殖酸層高度為8～ 10cm，腐殖酸粒徑為1～3mm，所述的沸石層高度為10～15cm，沸石粒徑為1～3mm。
6.根據(jù)權利要求1所述的適用于中小型養(yǎng)殖場的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的每 個布水系統(tǒng)包括進水主管和布水支管，布水支管平行設置在進水主管的兩側并與進水主管連 通，布水支管位于木屑層上方，與木屑層最上層距離為10cm，布水支管上設有孔眼，孔眼直 徑為30～50mm，孔眼間間距為30～50cm。
7.根據(jù)權利要求1所述的適用于中小型養(yǎng)殖場的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，出水管連 接植物凈化池，高效過濾池模塊的出料口密封門通過連接滑板與堆肥場連接，連接滑板為從 出料口密封門向堆肥場平滑過渡的凸弧形，連接滑板的弧度為50～60°，連接滑板最高端至 最低端的垂直高度為100～120cm，在連接滑板的上表面兩側設置有圍板，所述的出料口密封 門，高度為40～50cm。
8.利用權利要求1所述的系統(tǒng)進行養(yǎng)殖場廢水處理的方法，包括步驟如下：
(1)養(yǎng)殖場廢水經(jīng)管網(wǎng)收集后匯入沉淀池，沉淀池停留時間為6～10h，沉淀養(yǎng)殖場廢 水中大的顆粒物質，防止堵塞后續(xù)過濾系統(tǒng)，沉淀池上層清液通過溢流口流入與其相鄰的調 節(jié)池;
(2)養(yǎng)殖場廢水進入調節(jié)池后，在調節(jié)池中停留10～15h，調節(jié)水質水量后，通過潛污 泵向各個高效過濾池模塊供水，廢水經(jīng)過總管和分支布水支管進入吸附過濾層，依次經(jīng)過木 屑層、活性炭層、硅藻土層、腐殖酸層和活性沸石，污染物在這五層被吸附降解。
(3)高效過濾池出水通過出水總管進入植物凈化池，經(jīng)過池植物進一步凈化出水，去 除氨氮和磷;最終出水達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》后排放，所述植物凈化池內(nèi)的植 物為蘆葦和/或互花米草。
9.利用權利要求1所述的系統(tǒng)進行養(yǎng)殖場廢水處理的方法中高效過濾池模塊排出的吸 附飽和材料與養(yǎng)殖場糞便進行堆肥生產(chǎn)土壤改良劑，
包括步驟如下：
(1)將養(yǎng)殖場糞便通過干燥，使得水分保持在40-50wt%之間，置于堆肥場;
(2)將高效過濾池模塊排出的吸附飽和材料干燥，使水分保持在40-50wt%之間，置于 堆肥場;
(3)按比例將步驟(1)和步驟(2)制得的混合物混合，調整含水率40～45wt%，獲 得混合物料;
(4)將步驟(3)的混合物料通過造粒機進行造粒，制得粒徑為2～2.5mm的圓形顆粒。
10.根據(jù)權利要求9所述的堆肥生產(chǎn)土壤改良劑，其特征在于，所述的干燥后畜禽糞便 與干燥后的吸附飽和材料，原料重量份如下：畜禽糞便50-55份，木屑8～10份，活性炭10～ 12份，硅藻土10～12份，腐殖酸8～10份，活性沸石10～15份，養(yǎng)殖場糞便為豬糞、牛糞、 雞糞等動物糞便的一種或兩種以上混合。
說明書
一種適用于中小型養(yǎng)殖場的廢水處理系統(tǒng)
技術領域
本發(fā)明涉及一種適用于中小型養(yǎng)殖場的廢水處理系統(tǒng)，屬于廢水處理技術領域。
背景技術
近年來我國規(guī)模化、集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)蓬勃發(fā)展，生豬規(guī)模化養(yǎng)殖更是呈現(xiàn)加速發(fā)展的 態(tài)勢，規(guī)模化豬場數(shù)量也在不斷增加。2010年，我國規(guī)�；i養(yǎng)殖場出欄量為33262.3萬 頭，在滿足人們畜產(chǎn)品供應的同時，也對周圍環(huán)境產(chǎn)生了嚴重的污染，由于很多中小型養(yǎng)豬 場沒有污水處理措施，養(yǎng)豬場周圍污水橫流，氣味更是惡臭難忍，嚴重影響了周圍村民的正 常生活。目前，我國絕大部分規(guī)�；B(yǎng)豬場是采用水沖式工藝，這種工藝比較方便快捷，但 是同時會把豬糞、飼料殘渣與豬排泄物等一起沖洗到廢水中，因此廢水中含有大量的污染物， 據(jù)統(tǒng)計，存欄10000頭的養(yǎng)豬場，若采用水沖式工藝，年廢水產(chǎn)生量為10.96萬t，其中COD濃 度高達3000～10000mg/L，BOD5濃度達1500～5000mg/L，NH3-N濃度可達200mg/L，SS 濃度高達3000～6000mg/L，另外，豬場廢水還有沖擊負荷大，沖欄時污水排放量大，其它 時間水量很小;廢水含渣量高、固液混雜粘度大，廢水中含有的糞渣和飼料殘渣等容易將處 理設施管道堵塞等特點，增加了處理難度。
近幾年，一些大型養(yǎng)豬場都配套建有污水處理工藝，如UASB-SBR聯(lián)合處理工藝等， 出水能達標排放，但這些工藝建設及運行成本高，一些中小型養(yǎng)豬場無力承擔，目前還缺乏 適用于中小型養(yǎng)豬場的廢水達標排放處理技術。
中國專利文獻CN201510063905.8公開了一種低C/N比干清糞養(yǎng)豬場廢水的微氧生物處 理裝置及其處理養(yǎng)豬廢水的方法，由微氧反應器、沉淀池、泥水溶氧池、鼓風機、溶氧傳感 器、風量控制儀、污泥回流泵等組成，該工藝控制復雜，難度大，不適宜在中小型養(yǎng)豬場推 廣使用。中國專利文獻CN201410749016.2公開了一種養(yǎng)豬場養(yǎng)殖廢水生化處理系統(tǒng)，由格柵 池、集水攪拌池、固液分離機、初沉調節(jié)水解酸化池、IC反應器、一級缺氧池、第一碳堿 液池、一級好氧池、中間沉淀池、二級缺氧池、第二碳堿液池、二級好氧池、藥劑池、除磷 沉淀池、酸化池、兼氧塘、消毒池、填料組成，出水達到排放標準，但該工藝流程復雜，運 行維護難度大，適用于大型養(yǎng)豬場廢水處理。中國專利文獻CN201210584216.8公開了一種高 濃度養(yǎng)豬場廢水的處理工藝，主要采用二級厭氧和SBR組合工藝對該豬場的廢水進行治理， 經(jīng)處理后的排水中COD、NH4+-N、SS、BOD5等各項指標均達到《畜禽養(yǎng)殖廢水排放標準》 (GB18596-2001)的要求，但該工藝運行過程中因要曝氣，所以耗能較高。因此研究開發(fā) 一種工藝簡單、運行維護方便、建設及運行成本低的適用于中小型養(yǎng)豬場廢水的處理工藝及 技術勢在必行。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種適用于中小型養(yǎng)殖場的廢水處理系統(tǒng)，實現(xiàn)養(yǎng)殖 場廢水的“零污染”、“零排放”，工藝簡單、運行維護方便，成本低。
本發(fā)明還提供一種利用上述適用于中小型養(yǎng)殖場廢水處理系統(tǒng)與固體廢棄物綜合處理 的方法。
本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的：
一種適用于中小型養(yǎng)殖場的廢水處理系統(tǒng)，包括依次連接的沉淀池、調節(jié)池、高效過濾 池、植物凈化池和堆肥場，其特征在于，高效過濾池包括多個高效過濾池模塊，高效過濾池 模塊包括過濾池腔和設置在過濾池腔內(nèi)部的濾料，高效過濾池上部設置有布水系統(tǒng)，下部設 置出水總管，且側面設置出料口，出料口上設置有出料口密封門。
本發(fā)明優(yōu)選的，所述的多個高效過濾池模塊為2～6個平行排列設置的高效過濾池模塊， 相鄰高效過濾池模塊之間通過隔板隔開，隔板活動插設在高效過濾池上，隔板與高效過濾池 側壁形成一個分過濾池腔，布水系統(tǒng)設置在每個高效過濾池模塊上，相鄰布水系統(tǒng)連通在一 起，每個分過濾池腔底部設置出水口，出水口連接出水管，出水管匯集到出水總管，出水總 管與植物凈化池連接。每個分高效過濾池獨立運行，處理后的水通過出水總管排到植物凈化 池進一步凈化處理。
本發(fā)明優(yōu)選的，與出料口密封門相對的側面設置有用于擠壓濾料的擠壓口，擠壓口上設 置有密封蓋。
本發(fā)明優(yōu)選的，在高效過濾池設置有隔板相匹配的卡槽。
本發(fā)明高效過濾池模塊側面的出料口密封門方便濾料作為肥料使用。
本發(fā)明優(yōu)選的，所述的高效過濾池整體為長方體形，由玻璃鋼結構圍成，高效過濾池底 部傾斜設置，與水平面的夾角為10-15°，所述的濾料由上自下依次包括木屑層、活性炭層、 硅藻土層、腐殖酸層和活性沸石層，布水系統(tǒng)位于木屑層上方。
本發(fā)明優(yōu)選的，所述的木屑層高度為8～10cm，木屑粒徑為3～5mm。木屑泰安市愛峰商 貿(mào)有限公司有售。
本發(fā)明優(yōu)選的，所述的活性炭層高度為10～12cm，活性炭粒徑為1～3mm�；钚蕴壳鄭u冠 寶林活性炭有限公司有售。
本發(fā)明優(yōu)選的，所述的硅藻土層高度為10～12cm，硅藻土粒徑為1～3mm。硅藻土臨朐青 山硅藻土有限公司有售。
本發(fā)明優(yōu)選的，所述的腐殖酸層高度為8～10cm，腐殖酸粒徑為1～3mm。腐殖酸山東創(chuàng) 新腐植酸科技股份有限公司有售。
本發(fā)明優(yōu)選的，所述的沸石層高度為10～15cm，沸石粒徑為1～3mm。沸石山東青島世福 沸石加工廠有售。
本發(fā)明優(yōu)選的，所述的每個布水系統(tǒng)包括進水主管和布水支管，布水支管平行設置在進 水主管的兩側并與進水主管連通，布水支管位于木屑層上方，與木屑層最上層距離為10cm， 布水支管上設有孔眼，孔眼直徑為30～50mm，孔眼間間距為30～50cm。
進水主管通過進水管與調節(jié)池的連通管連接。
本發(fā)明優(yōu)選的，出水管連接植物凈化池，高效過濾池模塊的出料口密封門通過連接滑板 與堆肥場連接，連接滑板為從出料口密封門向堆肥場平滑過渡的凸弧形，連接滑板的弧度為 50～60°，連接滑板最高端至最低端的垂直高度為100～120cm，在連接滑板的上表面兩側設 置有圍板。
上述連接滑板用于輸送高效過濾池處理廢水后的廢舊濾料，排出濾料時，提起各隔板， 從擠壓口輸送物料，使物料排出高效過濾池，連接滑板的設置使物料減速并充分混合，在空 氣中氧化，便于進行下一步堆肥。
所述的出料口密封門，高度為40～50cm，出料口密封門與濾料模塊寬度相當，上面設置 把手，能打開，門的內(nèi)部周圍有膠墊，以保證門關上時密封嚴實。
所述的沉淀池和調節(jié)池可按本領域慣用技術設計，優(yōu)選地下式磚混結構。
所述的堆肥場，可根據(jù)現(xiàn)有技術及當?shù)厮磺闆r設計為地上式磚混結構。
上述的中小型養(yǎng)殖廢水達標排放處理系統(tǒng)，大小根據(jù)養(yǎng)殖場廢水量的多少設計，本領域 的技術人員根據(jù)常識都可以實施該設計。
利用上述系統(tǒng)進行養(yǎng)殖場廢水處理的方法，包括步驟如下：
(1)養(yǎng)殖場廢水經(jīng)管網(wǎng)收集后匯入沉淀池，沉淀池停留時間為6～10h，沉淀養(yǎng)殖場廢 水中大的顆粒物質，防止堵塞后續(xù)過濾系統(tǒng)，沉淀池上層清液通過溢流口流入與其相鄰的調 節(jié)池;
(2)養(yǎng)殖場廢水進入調節(jié)池后，在調節(jié)池中停留10～15h，調節(jié)水質水量后，通過潛污 泵向各個高效過濾池模塊供水，廢水經(jīng)過總管和分支布水支管進入吸附過濾層，依次經(jīng)過木 屑層、活性炭層、硅藻土層、腐殖酸層和活性沸石，污染物在這五層被吸附降解。
(3)高效過濾池出水通過出水總管進入植物凈化池，經(jīng)過池植物進一步凈化出水，去 除氨氮和磷;最終出水達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》后排放。
本發(fā)明使用的潛污泵型號為50WQP10-10-0.75，上海子泉泵業(yè)制造有限公司有售。
本發(fā)明優(yōu)選的，植物凈化池內(nèi)的植物為蘆葦和/或互花米草。
養(yǎng)殖場廢水在處理前和經(jīng)本發(fā)明系統(tǒng)處理后的指標如表1所示，從表中可以看出，最終 出水能達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》。
注：《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》COD為400mg/L，BOD為150mg/L，ss為200mg/L， NH4+-N為80mg/L，TP為8mg/L。
表1養(yǎng)殖場廢水處理前后指標
本發(fā)明優(yōu)選的，利用上述系統(tǒng)進行養(yǎng)殖場廢水處理的方法中高效過濾池模塊排出的吸附 飽和材料與養(yǎng)殖場糞便進行堆肥生產(chǎn)土壤改良劑。
包括步驟如下：
(1)將養(yǎng)殖場糞便通過干燥，使得水分保持在40-50wt%之間，置于堆肥場;
(2)將高效過濾池模塊排出的吸附飽和材料干燥，使水分保持在40-50wt%之間，置于 堆肥場;
(3)按比例將步驟(1)和步驟(2)制得的混合物混合，調整含水率40～45wt%，獲 得混合物料;
(4)將步驟(3)的混合物料通過造粒機進行造粒，制得粒徑為2～2.5mm的圓形顆粒。
本發(fā)明優(yōu)選的，所述的干燥后畜禽糞便與干燥后的吸附飽和材料，原料重量份如下：畜 禽糞便50-55份，木屑8～10份，活性炭10～12份，硅藻土10～12份，腐殖酸8～10份，活性 沸石10～15份。
所述的干燥機型號為TGY-筒錐式過濾壓濾機，上海迅昌化工裝備技術研究所產(chǎn)品;
所述的混合機型號為WZ-H無重力型連續(xù)式混合機，上海銀鯊機器制造有限公司產(chǎn)品;
本發(fā)明的養(yǎng)殖場糞便為豬糞、牛糞、雞糞等動物糞便的一種或兩種以上混合。
本發(fā)明的適用于中小型養(yǎng)殖場的廢水達標排放處理系統(tǒng)，采用新型高效吸附材料作為載 體，載體吸附飽和后與養(yǎng)殖場糞便一起加工成有機肥，出水通過植物凈化池進一步凈化處理， 最終達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》，高效過濾池是一種以高效介質和微生物協(xié)同通過 物理、化學和生物作用對養(yǎng)殖場廢水進行處理的新型高效過濾池。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
1、本發(fā)明的高效過濾池，內(nèi)部填有高效吸附材料作為載體，吸附材料為多孔材料并有 很大的表面積，有利于廢水中污染物的吸附，提高厭氧發(fā)酵效率，裝置的設計有利于吸附飽 和材料的出料、利用，吸附飽和后的材料能與養(yǎng)殖場糞便一起生產(chǎn)有機肥料，提高肥料肥效， 并實現(xiàn)廢棄物的循環(huán)利用;
2、本發(fā)明的吸附材料既可以吸附廢水中的污染物，吸附飽和后還可以作為養(yǎng)殖場糞便 生產(chǎn)土壤改良劑的添加物，不會造成二次污染和浪費;
3、本發(fā)明的養(yǎng)殖場廢水達標排放處理系統(tǒng)效率高、建設及運行費用低，適合中小型養(yǎng) 殖場及養(yǎng)殖戶的廢水處理;
4、本發(fā)明適用于中小型養(yǎng)殖場的廢水及固體廢棄物循環(huán)利用系統(tǒng)，廢水通過吸附材料 去除污染物，廢水經(jīng)該系統(tǒng)處理后，出水COD、BOD和NH4+-N、TN和TP能達到《畜禽 養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》，可以有效解決目前養(yǎng)殖場廢水隨意排放造成嚴重污染的問題。
