申請(qǐng)日2015.07.22
公開(kāi)(公告)日2017.03.08
IPC分類(lèi)號(hào)C02F9/14; C02F103/20
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧發(fā)酵液的處理方法。本發(fā)明以新型脫氮除磷理論技術(shù)為基礎(chǔ)，形成旨在降低成本并實(shí)現(xiàn)深度脫氮除磷的循環(huán)式自養(yǎng)脫氮耦合反硝化除磷工藝。具體步驟為：將畜禽養(yǎng)殖廢水原水首先進(jìn)入反硝化除磷SBR反應(yīng)器，通過(guò)厭氧反應(yīng)去除COD并充分釋磷;高濃度含磷厭氧出水進(jìn)入MAP反應(yīng)池進(jìn)行磷酸鹽結(jié)晶回收;廢水厭氧發(fā)酵液和MAP沉淀池出水連續(xù)進(jìn)入半短程硝化反應(yīng)器脫碳和部分氨氮轉(zhuǎn)化;半短程硝化反應(yīng)器出水進(jìn)入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)器脫氮;厭氧氨氧化反應(yīng)器出水進(jìn)入反硝化除磷SBR進(jìn)行缺氧段的深度脫氮除磷，反應(yīng)結(jié)束后排水排泥。本發(fā)明工藝高效穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用大大降低，有很好的推廣利用價(jià)值。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧發(fā)酵液的處理方法，其特征是工藝流程為：
(1)將畜禽養(yǎng)殖廢水原水泵入反硝化除磷SBR反應(yīng)器進(jìn)行厭氧釋磷反應(yīng);反應(yīng)2-3h;
(2)反硝化除磷SBR反應(yīng)器的排水進(jìn)入MAP沉淀池進(jìn)行磷酸鹽結(jié)晶回收，至回收率大于90%;
(3)將畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧發(fā)酵液和MAP沉淀池出水泵入半短程硝化反應(yīng)器，將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮同時(shí)去除COD，至氨氮轉(zhuǎn)化率為40-60%，COD去除率達(dá)到90%以上;
(4)半短程硝化反應(yīng)器出水進(jìn)入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)器進(jìn)行深度脫氮，至總氮去除率大于85%;
(5)厭氧氨氧化反應(yīng)器出水再泵入反硝化除磷SBR反應(yīng)器進(jìn)行缺氧反應(yīng)，反應(yīng)3-4h后，曝氣，沉淀排水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧發(fā)酵液的處理方法，其特征在于，步驟3)中所述的畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧發(fā)酵液和MAP沉淀池出水的體積比為5:1-8:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧發(fā)酵液的處理方法，其特征在于，該方法中的水力停留時(shí)間為6-8h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧發(fā)酵液的處理方法，其特征在于，所述的反硝化除磷SBR反應(yīng)器的運(yùn)行模式為序批式，半短程硝化反應(yīng)器和厭氧氨氧化反應(yīng)器的運(yùn)行模式為連續(xù)式。
說(shuō)明書(shū)
一種畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧發(fā)酵液的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于生物廢水處理領(lǐng)域，涉及一種畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧發(fā)酵液處理方法。
背景技術(shù)
規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)由于廢水排放量大、含有高濃度的COD、TN(主要以NH4+-N形式存在)和TP等特點(diǎn)，如果得不到有效處理會(huì)對(duì)我國(guó)城市環(huán)境、飲用水源、農(nóng)業(yè)生態(tài)產(chǎn)生直接威脅和危害。養(yǎng)豬場(chǎng)廢水中BOD/COD普遍在0.4-0.7之間，屬易降解有機(jī)廢水，因此生化法是養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理的首選工藝。
規(guī)模化豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水含有高濃度的COD，可利用厭氧生物發(fā)酵產(chǎn)沼回收能源。目前，沼氣池已經(jīng)在國(guó)內(nèi)大部分豬場(chǎng)中得到推廣應(yīng)用。盡管厭氧生物發(fā)酵產(chǎn)沼可以去除豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水中大部分COD，但是出水污染物濃度仍然很高，尤其是NH4+-N和TP基本沒(méi)有去除,屬于典型的低碳氮比廢水，難以采用傳統(tǒng)脫氮除磷工藝實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。因此，厭氧生物發(fā)酵產(chǎn)沼往往作為豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水的前處理工藝，其典型自養(yǎng)型厭氧發(fā)酵出水的處理成為了豬場(chǎng)廢水處理的關(guān)鍵。
目前脫氮除磷新技術(shù)和新工藝因減少碳源需求、降低曝氣強(qiáng)度、減少污泥產(chǎn)量等優(yōu)勢(shì)備受關(guān)注。其中因短程硝化-厭氧氨氧化(Sharon-anammox)反應(yīng)過(guò)程中完全自養(yǎng)脫氮，反硝化除磷過(guò)程能夠以NO3--N或NO2--N作為電子受體吸磷，實(shí)現(xiàn)同步脫氮除磷，因此該類(lèi)新技術(shù)新工藝發(fā)展最為迅速。同時(shí)，由于P資源的匱乏，廢水中磷酸鹽的回收，尤其是鳥(niǎo)糞石(磷酸銨鎂)沉淀法(簡(jiǎn)稱(chēng)MAP)回收磷酸鹽，成為廢水中磷處理的主要研究方向。
因此，若將自養(yǎng)脫氮過(guò)程與反硝化除磷工藝耦合，結(jié)合化學(xué)沉淀磷資源回收法用于豬場(chǎng)厭氧發(fā)酵液的處理，利用工藝互補(bǔ)性解決兩種新工藝在應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題，可以強(qiáng)化工藝優(yōu)勢(shì)并實(shí)現(xiàn)污染物的深度去除。新型高效低耗自養(yǎng)型廢水生物脫氮耦合反硝化除磷技術(shù)的開(kāi)發(fā)具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧發(fā)酵液的處理方法，該方法將新型脫氮除磷技術(shù)和化學(xué)沉淀磷酸鹽回收法結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)廢水的深度脫氮除磷和高濃度磷酸鹽濃縮液的磷資源回收，具有工藝占地面積小、運(yùn)行負(fù)荷高、效果穩(wěn)定、操作維護(hù)方便、出水易達(dá)標(biāo)排放等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧發(fā)酵液處理方法，具體工藝流程為：
(1)將畜禽養(yǎng)殖廢水原水泵入反硝化除磷SBR反應(yīng)器進(jìn)行厭氧釋磷反應(yīng);反應(yīng)2-3h;
(2)反硝化除磷SBR反應(yīng)器的排水進(jìn)入MAP沉淀池進(jìn)行磷酸鹽結(jié)晶回收，至回收率大于90%;厭氧階段充分釋磷后的高濃度含磷濃縮液在MAP反應(yīng)池內(nèi)化學(xué)沉淀實(shí)現(xiàn)磷酸鹽的回收，并去除部分有機(jī)物和氨氮。釋磷后的高濃度含磷濃縮液較豬場(chǎng)廢水厭氧發(fā)酵液更易沉淀回收，回收成本更低。
(3)將畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧發(fā)酵液和MAP沉淀池出水泵入半短程硝化反應(yīng)器，將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮同時(shí)去除COD，至氨氮轉(zhuǎn)化率為40-60%，COD去除率達(dá)到90%以上;
(4)半短程硝化反應(yīng)器出水進(jìn)入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)器進(jìn)行深度脫氮，至總氮去除率大于85%;
(5)厭氧氨氧化反應(yīng)器出水再泵入反硝化除磷SBR反應(yīng)器進(jìn)行缺氧反應(yīng)，反應(yīng)3-4h后，曝氣，沉淀排水。本步驟是將半短程硝化—厭氧氨氧化過(guò)程出水作為反硝化除磷SBR反應(yīng)器缺氧吸磷段進(jìn)水進(jìn)行深度脫氮除磷，自養(yǎng)脫氮過(guò)程產(chǎn)生的NO3-和剩余的NO2-可作為反硝化除磷缺氧吸磷過(guò)程的電子受體，結(jié)合短時(shí)間后曝氣吹脫氮?dú)獠⑦M(jìn)一步好氧除磷，實(shí)現(xiàn)出水的達(dá)標(biāo)排放。
上述技術(shù)方案中，步驟3)中所述的畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧發(fā)酵液和MAP沉淀池出水的體積比為5:1-8:1。
所述的反硝化除磷SBR反應(yīng)器的運(yùn)行模式為序批式，半短程硝化反應(yīng)器和厭氧氨氧化反應(yīng)器的運(yùn)行模式為連續(xù)式。本方法中的水力停留時(shí)間為6-8h。
本發(fā)明具有的有益效果是：
本工藝?yán)蒙飬捬踽屃走^(guò)程將廢水中的磷酸鹽變?yōu)閰捬趿姿猁}濃縮液，更經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)現(xiàn)了廢水中磷資源的回收;利用自養(yǎng)生物脫氮過(guò)程去除廢水中的氮素，解決自養(yǎng)型廢水碳源不足問(wèn)題并降低生物脫氮過(guò)程的曝氣需求;利用反硝化除磷以硝酸鹽或亞硝酸鹽為電子受體的缺氧反應(yīng)過(guò)程實(shí)現(xiàn)同步脫氮除磷和深度脫氮除磷，并節(jié)約除磷過(guò)程的曝氣需求。工藝可解決低碳氮比廢水處理難達(dá)標(biāo)問(wèn)題，并大大節(jié)約曝氣量，實(shí)現(xiàn)低碳氮比廢水的經(jīng)濟(jì)高效去除。
此外，采用本發(fā)明的方法獲得的出水水質(zhì)好：COD、氨氮、總氮、總磷等指標(biāo)均可達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(二次征求意見(jiàn)稿)的排放要求。
