一种养猪废水处理装置

1.本实用新型涉及畜禽养殖废水处理技术领域，具体涉及一种养猪废水处理装置。


背景技术：

2.我国的生猪养殖业规模与日俱增，养猪废水排放量不断增加。第二次全国污染源普查公报(2020年6月8日)统计数据指出：2017年全国畜禽规模养殖场水污染物排放量中，化学需氧量(cod)604.83万吨，氨氮7.5万吨，总氮37万吨。养猪废水主要由动物粪便排泄物、尿液、饲料残渣、圈舍冲洗水组成，主要含有氨氮与cod等污染物，可导致水体富营养化，土地污染等环境问题，对人和周围环境造成严重危害，因此对污废水的脱氮技术显得极其重要。
3.当前养猪废水处理厂一般与城区距离较远，出水难以接入市政污水管线，这就要求污水经处理应具有较高水质；而传统硝化反硝化工艺存在停留时间长，运行费用极高的难题。在环境治理愈发严厉的当下，如何改进污水处理工艺成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在上述问题，本实用新型提供一种养猪废水处理装置，目的是保证脱氮除碳效率的稳定，同时降低运行电耗与药剂消耗，使得污水总氮得到高效处理；且该装置可操作性强，节省了曝气能耗。
5.为实现上述目的，本技术提出一种养猪废水处理装置，包括混凝沉淀系统、厌氧水解系统、同步亚硝化-厌氧氨氧化-反硝化系统、短程硫自养反硝化-厌氧氨氧化系统；
6.所述混凝沉淀系统，包括混凝搅拌池、加药池a、加药池b和沉淀池a，所述加药池a通过加药泵a连接至混凝搅拌池，在加药池a中盛放有聚丙烯酰胺pam，所述加药池b通过加药泵b连接至混凝搅拌池，在加药池b中盛放有聚合氯化铝pac，所述混凝搅拌池的出水口连接至沉淀池a；
7.所述厌氧水解系统，包括进水泵、厌氧水解反应池；所述沉淀池a的出水口通过进水泵连接至厌氧水解反应池；
8.所述同步亚硝化-厌氧氨氧化-反硝化系统，包括snad反应池、曝气系统、沉淀池b和污泥回流泵a，所述厌氧水解反应池的出水口连接至snad反应池的进水口，所述snad反应池的出水口连接至沉淀池b，该沉淀池b通过污泥回流泵a连回至snad反应池的进水口，所述snad反应池下部连接有曝气系统；
9.所述短程硫自养反硝化-厌氧氨氧化系统包括反应器、沉淀池c、污泥回流泵b、加药池c，所述沉淀池b的出水口连接至反应器，所述反应器的出水口连接至沉淀池c，该沉淀池c通过污泥回流泵b连回至反应器，所述加药池c通过加药泵c连接至反应器，在加药池c内盛放有硫磺和碳酸钠混合液。
10.进一步的，所述曝气系统包括流量计、曝气泵、曝气头，其中曝气头通过流量计与曝气泵相连，为snad反应池中的活性污泥提供氧气。
11.进一步的，所述厌氧水解反应池下部设有进水口，顶部设有出气口和取样口，在厌氧水解反应池上部的出水口安装三相分离器；污水在厌氧水解反应池内反应，消耗掉其中有机氮及部分cod。
12.进一步的，所述snad反应池下部设有进水口，上部设有出水口，在snad反应池内有负载着填料以及活性污泥。
13.进一步的，所述反应器上部一侧设有进水口，另一侧设有出水口，在反应器内有负载着填料以及活性污泥，作为硫源的硫磺和提供碱度的碳酸钠于加药池c通过加药泵c打入反应器中，出水可直接排放。
14.更进一步的，所述snad反应池、反应器内生物填料的填充量为各自总体积的20％～40％；所述生物填料为塑料，型号为k1，在表面有生长于其上的厌氧氨氧化生物膜。
15.更进一步的，所述snad反应池内填充的活性污泥为亚硝化细菌、异养反硝化菌及厌氧氨氧化细菌。
16.更进一步的，所述反应器内填充的活性污泥为硫自养反硝化菌，以及厌氧氨氧化细菌；
17.作为更进一步的，所述厌氧水解反应池内含有厌氧水解细菌。
18.作为更进一步的，所述沉淀池b和沉淀池c内都配有刮泥板，该刮泥板间歇运行。
19.本实用新型采用的以上技术方案，与现有技术相比，具有的优点是：
20.(1)本实用新型通过厌氧水解系统、同步亚硝化-厌氧氨氧化-反硝化系统和短程硫自养反硝化-厌氧氨氧化系统去除养猪废水所含高浓度氨氮、cod，每个系统结构简单、可操作性强；
21.(2)本实用新型通过在snad反应器内控制氨氮浓度，有效抑制体系内亚硝酸盐氧化菌的活性，从而大幅提高体系对总氮的去除效率，并在一定程度上节省了曝气能耗。
22.(3)本实用新型将厌氧氨氧化同短程硫自养反硝化系统结合，减少了硫自养反硝化技术对碱度的消耗，稳定了水质。
附图说明
23.图1为一种养猪废水厌氧出水高效脱氮除碳的系统结构图；
24.图中：1混凝搅拌池；2加药池a；3加药泵a；4加药泵b；5加药池b；6沉淀池a；7进水泵；8厌氧水解反应池；9snad反应池；10流量计；11曝气泵；12沉淀池b；113污泥回流泵a；14反应器；15沉淀池c；16污泥回流泵b；17加药池c；18加药泵c。
具体实施方式
25.本实用新型的实施例是在以本实用新型技术方案为前提下进行实施的，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。
26.实施例1
27.本实用新型提供的一种养猪废水处理装置，其特征在于，包括混凝沉淀系统、厌氧水解系统、同步亚硝化-厌氧氨氧化-反硝化系统、短程硫自养反硝化-厌氧氨氧化系统；
28.四个系统总停留时间为63～148h，混凝沉淀反应停留时间控制为3～4h、厌氧水解反应停留时间控制为12～48h、同步亚硝化-厌氧氨氧化-反硝化反应停留时间控制为24～
48h、短程硫自养反硝化-厌氧氨氧化反应停留时间控制为24～48h，上述时间可以根据具体的应用情况调整。
29.所述混凝沉淀系统包括混凝搅拌池、加药池a、加药池b和沉淀池a，所述加药池a中盛放有聚丙烯酰胺pam，所述加药池b中盛放有聚合氯化铝pac，所述聚丙烯酰胺pam、聚合氯化铝pac分别通过加药泵a、加药泵b进入混凝搅拌池中，所述混凝搅拌池的出水进入沉淀池a进行泥水分离，泥斗中污泥每日进行清除。
30.所述厌氧水解系统包括进水泵和厌氧水解反应池，沉淀池a的出水通过进水泵送入厌氧水解反应池中，在所述厌氧水解反应池顶部设有出气口和取样口，便于监测和调整。所述厌氧水解反应池可以通过控制搅拌速度保证泥层与出水口之间留有安全高度，并在出水口处设有三相分离器，以保证出水澄清。
31.所述同步亚硝化-厌氧氨氧化-反硝化系统包括snad反应池、流量计、曝气泵、沉淀池b和污泥回流泵a，厌氧水解反应池的出水进入snad反应池，所述snad反应池出水进入沉淀池b进行泥水分离，污泥进入泥斗并通过污泥回流泵a返回至snad反应池，所述snad反应池下部通过流量计与曝气泵相连。所述曝气泵泵入的空气通过流量计完成对流量的调控，以维持snad反应池内溶解氧浓度，使得内部微生物处于微曝气的环境下，保证其对大部分总氮的去除；剩余部分氨氮用以维持snad反应池内游离氨fa浓度，以此抑制亚硝酸盐氧化菌nob而不干扰主要菌种，保证总氮的降解效率和反应器内菌种的稳定性。
32.所述短程硫自养反硝化-厌氧氨氧化系统包括反应器、沉淀池c、污泥回流泵b、加药池c，沉淀池b的出水进入反应器，所述反应器的出水进入沉淀池c中进行泥水分离，污泥进入泥斗并通过污泥回流泵b返回至反应器；所述加药池c内的硫磺和碳酸钠混合液通过加药泵c调整投加量以控制硝态氮被还原为亚硝态氮而非全部还原为氮气，然后与沉淀池b出水中的氨氮进行厌氧氨氧化反应，达到深度脱氮、减少药剂消耗的目的。
33.优选的，在snad反应池、反应器顶部均设有排气口和取样口；
34.优选的，所述沉淀池b和沉淀池c内都配有刮泥板，该刮泥板间歇运行，每6小时运行5分钟，保证清除沉淀池壁上污泥的同时，出水仍澄清；所述沉淀池b和沉淀池c的底部坡度设置为50
°‑
70
°
，以保证尽可能多的污泥滑入泥斗回流进入snad反应池和反应器。
35.所述加药池c中加水混合后的硫磺和碳酸钠的混合液，含固率为10～15％；根据snad反应池出水所含硝态氮浓度和氨氮浓度进行调整，在保证将所有硝态氮还原为亚硝态氮以及全部氨氮都参与厌氧氨氧化反应的条件下，未参与厌氧氨氧化反应的亚硝态氮被剩余的硫磺还原为氮气，保证装置整体对总氮的高效降解。
36.上述养猪废水处理装置，具体工作步骤为：来水经混凝沉淀后于厌氧水解反应池内进行水解酸化过程，并去除大部分的有机氮和cod；而后在snad反应池中通过snad工艺脱除其中80％左右的总氮，并维持一定的氨氮浓度保证snad反应池内存在5～20mg/l的fa(游离氨)来对硝化细菌活性进行抑制，使得更少的氮转化为硝态氮；最后在反应器中，利用硫自养反硝化菌优先同硝态氮反应的特性，控制硫磺的投加量，将全部硝态氮转化为亚硝态氮，而后与snad反应池出水中所含氨氮进行厌氧氨氧化作用，完成对总氮的处理过程。
37.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理
及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。