申請(qǐng)日2015.10.19

　　公開(公告)日2016.02.03

　　IPC分類號(hào)C02F9/14; C02F103/20

　　摘要

　　本發(fā)明特別涉及一種適于奶牛養(yǎng)殖廢水處理的模塊化集成工藝方法，針對(duì)城鎮(zhèn)農(nóng)村分散式奶牛養(yǎng)殖農(nóng)場(chǎng)在養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水處理的問題，進(jìn)行工藝集成與參數(shù)設(shè)計(jì)，集成工藝由4個(gè)模塊組成：固液分離模塊、一級(jí)物化模塊、二級(jí)生化模塊、三級(jí)深度處理模塊，其中固液分離模塊為側(cè)流離心過(guò)濾器和旋流分離器;一級(jí)物化模塊調(diào)節(jié)均合和絮凝氣浮功能;二級(jí)生化模塊設(shè)置厭氧子模塊和好氧子模塊，厭氧子模塊和好氧子模塊兩者串聯(lián)布置;三級(jí)深度處理模塊主要設(shè)置活性砂過(guò)濾、紫外線消毒子模塊，本發(fā)明工藝具有靈活、高效、便捷、智能等特點(diǎn)，能夠保證廢水處理設(shè)施經(jīng)濟(jì)、有效、穩(wěn)定的運(yùn)行。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種適于奶牛養(yǎng)殖廢水處理的模塊化集成工藝方法，其特征在于：廢水經(jīng)監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)，由計(jì)算機(jī)控制分別進(jìn)入固液分離模塊、一級(jí)物化模塊、二級(jí)生化模塊及三級(jí)深度處理模塊進(jìn)行處理，具體包括如下步驟：

　　第一步：通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)進(jìn)水值，判斷SS值，當(dāng)SS小于50mg/L 時(shí)，判斷含沙量;當(dāng)SS大于50mg/L時(shí)，進(jìn)入固液分離模塊的離心過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾后的出水進(jìn)行含沙量的判斷;

　　第二步：判斷含沙量，當(dāng)含沙量小于5%時(shí)，進(jìn)入一級(jí)物化模塊;當(dāng)含沙量大于5%時(shí)，進(jìn)入固液分離模塊的氣浮旋流分離器，經(jīng)氣浮旋流分離器分離的出水進(jìn)入一級(jí)物化模塊;

　　第三步：出水經(jīng)一級(jí)物化模塊調(diào)節(jié)均合和絮凝氣浮;

　　第四步：監(jiān)測(cè)出水值，如達(dá)標(biāo)，則進(jìn)行二級(jí)物化模塊;如不達(dá)標(biāo)，則重復(fù)上述第一～第四步驟;

　　第五步：監(jiān)測(cè)進(jìn)入二級(jí)生化模塊的進(jìn)水值，判斷SCOD值，當(dāng)進(jìn)水SCOD >1200mg/L，進(jìn)入二級(jí)物化模塊的高效厭氧濾池中反應(yīng)，否則進(jìn)行二級(jí)物化模塊的完全混合厭氧接觸氧化室反應(yīng);當(dāng)二級(jí)物化模塊的高效厭氧濾池出水SCOD>8000mg/L，采用回流方式，減小厭氧濾池的進(jìn)水負(fù)荷。

　　第六步：當(dāng)二級(jí)生化厭氧子模塊出水SCOD≯8000mg/L，進(jìn)入半間歇式生物轉(zhuǎn)盤，經(jīng)半間歇式生物轉(zhuǎn)盤后進(jìn)入三級(jí)深度處理模塊的活性碳濾罐，再經(jīng)紫外線消毒儀進(jìn)行消毒，對(duì)消毒后的水進(jìn)行監(jiān)測(cè);

　　第七步：監(jiān)測(cè)出水值，當(dāng)SS<10mg/L時(shí)，TN<15mg/L或TP<0.5mg/L 時(shí)，滿足要求，結(jié)束程序;當(dāng)不滿上述要求時(shí)，運(yùn)行二級(jí)物化模塊的好氧生化子模塊，然后進(jìn)行三級(jí)深度處理模塊的活性碳濾罐、紫外線消毒。

　　2.如權(quán)利要求1所述適于奶牛養(yǎng)殖廢水處理的模塊化集成工藝方法，其特征在于：所述固液分離模塊包括側(cè)流離心過(guò)濾器和旋流分離器，分離廢水中大顆粒懸浮物或沉淀物。

　　3.如權(quán)利要求2所述適于奶牛養(yǎng)殖廢水處理的模塊化集成工藝方法，其特征在于：所述側(cè)流離心過(guò)濾器轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)度為直徑的2.0～4.0倍，轉(zhuǎn)速與直徑滿足：n2·D·10-6=2.3～3.0，其中：n——轉(zhuǎn)速r/min;D——直徑m。

　　4.如權(quán)利要求1所述適于奶牛養(yǎng)殖廢水處理的模塊化集成工藝方法，其特征在于：所述一級(jí)物化模塊為氣浮調(diào)節(jié)池，內(nèi)置絮凝氣浮藥劑，絮凝氣浮藥劑的投放量：根據(jù)水溫選擇，當(dāng)溫度低于12℃，投加三氯化鐵與陰離子聚丙烯酰胺;當(dāng)溫度不低于12℃，投加PAC與HPAM(陰離子聚丙烯酰胺)。

　　5.如權(quán)利要求1所述適于奶牛養(yǎng)殖廢水處理的模塊化集成工藝方法，其特征在于：所述二級(jí)生化模塊設(shè)置厭氧子模塊和好氧子模塊，其中厭氧子模塊包括并列設(shè)置的高效厭氧濾池和完全混合厭氧接觸池，好氧子模塊包括并列設(shè)置的半間歇式生物轉(zhuǎn)盤、間歇式膜生物反應(yīng)器。

　　6.如權(quán)利要求1所述適于奶牛養(yǎng)殖廢水處理的模塊化集成工藝方法，其特征在于：所述間歇式膜生物反應(yīng)器，以A/O方式運(yùn)行，缺氧、好氧時(shí)間比1:(3～5)，反應(yīng)時(shí)間根據(jù)進(jìn)水濃度改變，當(dāng)進(jìn)水COD濃度小于500mg/L 時(shí)，好氧時(shí)間8～12h;當(dāng)進(jìn)水COD濃度500～2000mg/L時(shí)，好氧時(shí)間12～16h;當(dāng)進(jìn)水COD濃度大于2000mg/L時(shí)，好氧時(shí)間大于16h，反應(yīng)器在缺氧時(shí)間段進(jìn)水，在好氧時(shí)間段出水。

　　說(shuō)明書

　　一種適于奶牛養(yǎng)殖廢水處理的模塊化集成工藝方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種適于奶牛養(yǎng)殖廢水處理的模塊化集成工藝方法。針對(duì)城鎮(zhèn)農(nóng)村分散式奶牛養(yǎng)殖農(nóng)場(chǎng)在養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水處理的問題，進(jìn)行工藝集成與參數(shù)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)工藝模塊化、智能化、集成化。

　　背景技術(shù)

　　傳統(tǒng)的一家一戶小規(guī)模的奶牛養(yǎng)殖廢水可用作農(nóng)作物施肥利用，隨著城市化進(jìn)程加快及對(duì)奶制品需求量的增加，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式已不能滿足對(duì)奶類產(chǎn)品的需求，集約化奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)逐漸發(fā)展起來(lái)，但是這種小型的奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)仍以家庭或合作社農(nóng)場(chǎng)方式運(yùn)營(yíng)，仍然分布在廣袤的農(nóng)村地區(qū)，并沒有集中規(guī)模，養(yǎng)殖奶牛及初加工過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)廢水并沒有得到有效處理，給局部環(huán)境帶來(lái)了極大的威脅。

　　奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)廢水是指奶牛尿液、糞便、飼料殘?jiān)�、滴漏奶液、沖洗水及工人生活、生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水的總稱，是一種典型的高濃度有機(jī)廢水，對(duì)周圍環(huán)境危害較大。奶牛養(yǎng)殖廢水水質(zhì)與畜舍結(jié)構(gòu)、清糞方式、沖洗水的使用、飼料營(yíng)養(yǎng)成分及生產(chǎn)管理等有關(guān)，水中含有大量的有機(jī)物、氮、磷、懸浮物、致病菌、重金屬元素、殘留獸藥、蛋白質(zhì)和脂肪等成分，一般具有以下性質(zhì)：(1)廢水中含有部分糞、尿液，有機(jī)物含量高、懸浮物濃度高、氨氮濃度很高，同時(shí)色度較深;(2)廢水中存在大量的有機(jī)污染物，廢水B/C一般為0.35～0.6，可生化性較好;(3)廢水中的固體殘?jiān)�主要為有機(jī)物質(zhì)，如不進(jìn)行有效固液分離，就會(huì)增加后續(xù)處理負(fù)荷，處理較為困難，影響處理效果;(4)廢水中含有毒性污染物，如重金屬、殘留獸藥和大量的病原體等，不經(jīng)過(guò)處理就排放于環(huán)境會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重污染。

　　奶牛養(yǎng)殖廢水的處理模式主要有還田利用、自然處理及集中處理等。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用于消納或處理糞便污染水的土地將越來(lái)越少，同時(shí)自然處理模式存在著傳播疾病的危險(xiǎn)，會(huì)帶來(lái)二次污染的問題，其利用具有很大的局限性，因此集中處理模式受到了廣泛的關(guān)注，并逐漸成為研究的重點(diǎn)。分散式奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)廢水處理要求具有靈活、高效、便捷、智能等特點(diǎn)，多數(shù)采用厭氧-好氧-生物凈化組合工藝，根據(jù)廢水的性質(zhì)，結(jié)合各種廢水處理工藝的特點(diǎn)，要選擇有針對(duì)性和有效的處理方法，同時(shí)廢水處理工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證廢水處理設(shè)施經(jīng)濟(jì)、有效、穩(wěn)定的運(yùn)行。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種適于奶牛養(yǎng)殖廢水處理的模塊化集成工藝方法。

　　為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

　　一種適于奶牛養(yǎng)殖廢水處理的模塊化集成工藝方法，廢水經(jīng)監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)，由計(jì)算機(jī)控制分別進(jìn)入固液分離模塊、一級(jí)物化模塊、二級(jí)生化模塊及三級(jí)深度處理模塊進(jìn)行處理，具體包括如下步驟：

　　第一步：通過(guò)監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)進(jìn)水值，判斷SS值，當(dāng)SS小于50mg/L時(shí)，判斷含沙量;當(dāng)SS大于50mg/L時(shí)，進(jìn)入固液分離模塊的離心過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾后的出水進(jìn)行含沙量的判斷;

　　第二步：判斷含沙量，當(dāng)含沙量小于5%時(shí)，進(jìn)入一級(jí)物化模塊;當(dāng)含沙量大于5%時(shí)，進(jìn)入固液分離模塊的氣浮旋流分離器，經(jīng)氣浮旋流分離器分離的出水進(jìn)入一級(jí)物化模塊;

　　第三步：出水經(jīng)一級(jí)物化模塊調(diào)節(jié)均合和絮凝氣浮;

　　第四步：監(jiān)測(cè)出水值，如達(dá)標(biāo)，則進(jìn)行二級(jí)物化模塊;如不達(dá)標(biāo)，則重復(fù)上述第一～第四步驟;

　　第五步：監(jiān)測(cè)進(jìn)入二級(jí)生化模塊的進(jìn)水值，判斷SCOD值，當(dāng)進(jìn)水SCOD>1200mg/L，進(jìn)入二級(jí)物化模塊的高效厭氧濾池中反應(yīng)，否則進(jìn)行二級(jí)物化模塊的完全混合厭氧接觸氧化室反應(yīng);當(dāng)二級(jí)物化模塊的高效厭氧濾池出水SCOD>8000mg/L，采用回流方式，減小厭氧濾池的進(jìn)水負(fù)荷。

　　第六步：當(dāng)二級(jí)生化厭氧子模塊出水SCOD≯8000mg/L，進(jìn)入半間歇式生物轉(zhuǎn)盤，經(jīng)半間歇式生物轉(zhuǎn)盤后進(jìn)入三級(jí)深度處理模塊的活性碳濾罐，再經(jīng)紫外線消毒儀進(jìn)行消毒，對(duì)消毒后的水進(jìn)行監(jiān)測(cè);

　　第七步：監(jiān)測(cè)出水值，當(dāng)SS<10mg/L時(shí)，TN<15mg/L或TP<0.5mg/L時(shí)，滿足要求，結(jié)束程序;當(dāng)不滿上述要求時(shí)，運(yùn)行二級(jí)物化模塊的好氧生化子模塊，然后進(jìn)行三級(jí)深度處理模塊的活性碳濾罐、紫外線消毒。

　　進(jìn)一步地，所述固液分離模塊包括側(cè)流離心過(guò)濾器和旋流分離器，分離廢水中大顆粒懸浮物或沉淀物。

　　進(jìn)一步地，所述側(cè)流離心過(guò)濾器轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)度為直徑的2.0～4.0倍，轉(zhuǎn)速與直徑滿足：n2·D·10-6=2.3～3.0，其中：n——轉(zhuǎn)速r/min;D——直徑m。

　　進(jìn)一步地，所述一級(jí)物化模塊為氣浮調(diào)節(jié)池，內(nèi)置絮凝氣浮藥劑，絮凝氣浮藥劑的投放量：根據(jù)水溫選擇，當(dāng)溫度低于12℃，投加三氯化鐵與陰離子聚丙烯酰胺;當(dāng)溫度不低于12℃，投加PAC與HPAM(陰離子聚丙烯酰胺)。

　　進(jìn)一步地，所述二級(jí)生化模塊設(shè)置厭氧子模塊和好氧子模塊，其中厭氧子模塊包括并列設(shè)置的高效厭氧濾池和完全混合厭氧接觸池，好氧子模塊包括并列設(shè)置的半間歇式生物轉(zhuǎn)盤、間歇式膜生物反應(yīng)器。

　　進(jìn)一步地，所述間歇式膜生物反應(yīng)器，以A/O方式運(yùn)行，缺氧、好氧時(shí)間比1:(3～5)，反應(yīng)時(shí)間根據(jù)進(jìn)水濃度改變，當(dāng)進(jìn)水COD濃度小于500mg/L時(shí)，好氧時(shí)間8～12h;當(dāng)進(jìn)水COD濃度500～2000mg/L時(shí)，好氧時(shí)間12～16h;當(dāng)進(jìn)水COD濃度大于2000mg/L時(shí)，好氧時(shí)間大于16h，反應(yīng)器在缺氧時(shí)間段進(jìn)水，在好氧時(shí)間段出水。

　　本發(fā)明的有益效果：

　　1.本發(fā)明適于濃度高、成分復(fù)雜且波動(dòng)大的小、快、散奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)廢水處理。

　　2.本發(fā)明工藝組合模塊化程度高，有利于技術(shù)轉(zhuǎn)化為集成設(shè)備，節(jié)省空間。

　　3.本發(fā)明工藝組合技術(shù)先進(jìn)，能夠同時(shí)處理COD、氮、磷，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，出水可再生利用。