一種養(yǎng)殖廢水高效降解脫氮處理系統(tǒng)及處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種養(yǎng)殖廢水高效降解脫氮處理系統(tǒng)及處理方法，屬于污水處理技術(shù) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近些年來(lái)，隨著養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大、飼養(yǎng)數(shù)量的急劇增加，使得大量的畜禽糞便 污水成為污染源，這些養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的污染如得不到及時(shí)處理，必將對(duì)環(huán)境造成極大危害，造 成生態(tài)環(huán)境惡化、畜禽產(chǎn)品品質(zhì)下降并危及人體健康，養(yǎng)殖業(yè)污染治理技術(shù)的滯后嚴(yán)重制 約養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
[0003] 養(yǎng)殖廢水具有高C0D、高氨氮的特點(diǎn)，以不混合糞便的沖洗廢水為例，C0D-般在 2000~4000mg/L之間，氨氮高達(dá)300~1800mg/L，作為高濃度廢水通常采用厭氧工藝進(jìn)行處 理，可以對(duì)廢水中有機(jī)物進(jìn)行一定程度的降解，但厭氧處理對(duì)氨氮和總氮的去除率較低，導(dǎo) 致厭氧出水具有低C/N比、高濃度氨氮特征，后續(xù)進(jìn)行傳統(tǒng)的硝化-反硝化工藝難以進(jìn)行處 理。厭氧氨氧化工藝是一種高效脫氮工藝，以亞硝酸氮為電子受體，氨氮作為電子供體的微 生物反應(yīng)，將水中的氨氮直接轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓梢栽谝粋€(gè)反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)氮素的去除。與傳統(tǒng)的 硝化-反硝化工藝相比，具有能耗低、產(chǎn)泥少、經(jīng)濟(jì)高效等優(yōu)點(diǎn)，在高氨氮廢水的處理中具有 巨大的潛力。但是厭氧氨氧化菌作為自養(yǎng)菌，對(duì)廢水中有機(jī)物的存在非常敏感，養(yǎng)殖廢水高 C0D的特點(diǎn)會(huì)抑制厭氧氨氧化菌的活性，導(dǎo)致厭氧氨氧化反應(yīng)的抑制甚至停止。因此養(yǎng)殖廢 水想處理到達(dá)標(biāo)排放的程度非常困難，一般養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)廢水進(jìn)行厭氧發(fā)酵后，發(fā)酵剩余物不 能直接排放，只能用于農(nóng)田灌溉，而規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)需要配備足夠面積的農(nóng)田才能消納產(chǎn)生 的沼液，為配合作物施肥周期，還需要建設(shè)大容積的沼液暫存池。由于現(xiàn)有工藝的缺陷，養(yǎng) 殖廢水在處理效果和處理成本上均存在較大的困難，導(dǎo)致多數(shù)養(yǎng)殖場(chǎng)污染防治措施不達(dá) 標(biāo)，對(duì)周圍環(huán)境造成不利影響。
[0004] 目前國(guó)內(nèi)養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)主要集中于兩個(gè)方面，一是以資源化利用為主，如中 國(guó)專利文獻(xiàn)CN102225831A(申請(qǐng)?zhí)?01110085422.X)公開(kāi)的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)資源化利用及污染 物零排放方法處理后水質(zhì)污染程度仍較高，出水只能回用，不能直接排放；另一種以厭 氧--好氧組合工藝為主，如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102807302A(申請(qǐng)?zhí)?01210307638.0)公開(kāi)的 畜禽養(yǎng)殖污水處理的方法，但需采取曝氣的好氧處理工藝。但上述工藝方法都普遍存在著 耗能大、處理速度慢、效率低、造價(jià)高等特點(diǎn)，而且處理后的水難以達(dá)標(biāo)排放。因此，針對(duì)養(yǎng) 殖廢水的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)具有對(duì)C0D、氨氮高去除率的工藝迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有養(yǎng)殖廢水高C0D和高氨氮難處理以及降解效率低，廢水不能達(dá)標(biāo)排放的 問(wèn)題，本發(fā)明提供一種養(yǎng)殖廢水高效降解脫氮處理系統(tǒng)及處理方法。
[0006] 本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種養(yǎng)殖廢水高效降解脫氮處理系統(tǒng)，包括順次連接的調(diào)節(jié)池、沉砂池、進(jìn)料池、 厭氧反應(yīng)器、預(yù)氧化-亞硝化一體池、厭氧氨氧化反應(yīng)器和出水回流池，所述的厭氧反應(yīng)器 為厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，所述的預(yù)氧化-亞硝化一體池包括內(nèi)外兩層圓柱形池體，外層的池體 與內(nèi)層的池體之間形成環(huán)形的外環(huán)池腔，內(nèi)層的池體圍成內(nèi)環(huán)池腔，所述內(nèi)環(huán)池腔與外環(huán) 池腔相連通，廢水由外環(huán)池腔內(nèi)流經(jīng)一圈后進(jìn)入內(nèi)環(huán)池腔，所述厭氧氨氧化反應(yīng)器為上流 式厭氧填料塔，厭氧氨氧化反應(yīng)器內(nèi)部由下至上分為進(jìn)水區(qū)、中間填料區(qū)、出水區(qū)，中間填 料區(qū)體積占反應(yīng)器體積的60~70%。
[0008] 本發(fā)明優(yōu)選的，預(yù)氧化-亞硝化一體池外環(huán)池腔內(nèi)設(shè)導(dǎo)流墻，內(nèi)環(huán)池腔內(nèi)設(shè)槳式攪 拌機(jī)，在外環(huán)池腔的外側(cè)壁底部設(shè)置有外環(huán)池腔進(jìn)水口，在內(nèi)環(huán)池腔的側(cè)壁上部設(shè)置有連 通口，在內(nèi)環(huán)池腔的側(cè)壁底部設(shè)置有出水口，出水口連接出水管，調(diào)節(jié)池的出水口與沉砂池 的進(jìn)水口連接，沉砂池的出水口與進(jìn)料池的進(jìn)料口連接，進(jìn)料池的出料口與厭氧反應(yīng)器的 進(jìn)水口連接，厭氧反應(yīng)器的出水口與預(yù)氧化-亞硝化一體池的外環(huán)池腔進(jìn)水口連接，內(nèi)環(huán)池 腔的出水管與厭氧氨氧化反應(yīng)器的進(jìn)水口連接，厭氧氨氧化反應(yīng)器的出水口連接出水回流 池，出水回流池的處理水回流至進(jìn)料池內(nèi)或預(yù)氧化-亞硝化一體池內(nèi)。
[0009] 外環(huán)池腔的外周圈側(cè)壁為外側(cè)壁，外環(huán)池腔的內(nèi)周圈側(cè)壁為內(nèi)側(cè)壁，外環(huán)池腔的 內(nèi)側(cè)壁也即內(nèi)環(huán)池腔的側(cè)壁。
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)選的，外環(huán)池腔進(jìn)水口、連通口分別位于導(dǎo)流墻兩側(cè)，導(dǎo)流墻的高度與預(yù) 氧化-亞硝化一體池的池體高度相同，出水口與連通口位于一條直線上。
[0011] 本發(fā)明優(yōu)選的，厭氧氨氧化反應(yīng)器中間填料區(qū)內(nèi)填充有環(huán)狀懸浮填料，多個(gè)輕質(zhì) 填料球由連接桿串連在一起組成填料球串，設(shè)有多個(gè)填料球串，該多個(gè)填料球串并排縱向 放置，橫向組成多行多列，在水平方向上，填料球和填料球間距為3~5cm，每個(gè)填料球串的 上下兩端由橫向固定桿固定，該固定桿固定在設(shè)置的厭氧氨氧化反應(yīng)器上。
[0012] 本發(fā)明優(yōu)選的，所述輕質(zhì)填料球?yàn)檩p質(zhì)聚丙烯球狀半軟性填料球，填料球直徑為 150mm~200mm，填料球比重2 0.95g/cm3,比表面積2 500rrf/m3,孔隙率2 95%。
[0013] 本發(fā)明優(yōu)選的，所述的厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器由底部布水區(qū)、中間反應(yīng)區(qū)、頂部三相分 離器組成，反應(yīng)區(qū)高徑比為2.0~3.5:1。
[0014]利用上述處理系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖廢水進(jìn)行高效降解脫氮的處理方法，包括步驟如下：
[0015] (1)養(yǎng)殖場(chǎng)廢水由集水系統(tǒng)進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水解，調(diào)節(jié)池水力停留時(shí)間HRT為12~ 24h；
[0016] (2)調(diào)節(jié)池出水自流經(jīng)進(jìn)料池進(jìn)入沉砂池，沉砂池水力停留時(shí)間HRT為12~24h，
[0017] (3)沉砂后的養(yǎng)殖廢水通過(guò)進(jìn)料池進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器進(jìn)行厭氧反應(yīng)，反應(yīng)溫度為30 ~35 °C，控制反應(yīng)器的水力停留時(shí)間HRT為2~4d，反應(yīng)器C0D容積負(fù)荷3~8kg/ (m3 · d)，進(jìn) 水COD控制在1000~3000mg/L，初次啟動(dòng)的厭氧反應(yīng)器時(shí)接種厭氧污泥；
[0018] (4)厭氧反應(yīng)后的處理水進(jìn)入預(yù)氧化-亞硝化一體池，外環(huán)池腔水力停留時(shí)間2~ 3h，內(nèi)環(huán)池腔水力停留時(shí)間2~3h，內(nèi)環(huán)池腔通過(guò)慢速攪拌控制池內(nèi)溶解氧為0.5~1. Omg/ L，實(shí)現(xiàn)廢水亞硝化；
[0019] (5)亞硝化反應(yīng)后的廢水進(jìn)入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)器進(jìn)行厭氧氨氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度 為30~35°C，水力停留時(shí)間6~24h;
[0020] (6)廢水經(jīng)厭氧氨氧化反應(yīng)后出水進(jìn)入出水回流池，出水回流池內(nèi)部分出水進(jìn)行 回流，剩余出水可達(dá)標(biāo)排放，出水回流池至厭氧反應(yīng)器的回流比為0.5~2:1，出水回流池至 預(yù)氧化-亞硝化一體池的回流比為ο. 5~1:1。
[0021] 如濃度超過(guò)厭氧反應(yīng)器進(jìn)水指標(biāo)適宜范圍，加大出水回流池至厭氧反應(yīng)器的回流 比。
[0022] 本發(fā)明優(yōu)選的，沉砂池為平流沉砂池或曝氣沉砂池，平流沉砂池或曝氣沉砂池為 現(xiàn)有技術(shù)。
[0023]本發(fā)明接種厭氧污泥按常規(guī)技術(shù)接種厭氧污泥進(jìn)行。
[0024] 本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(5)中，初次啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)器時(shí)，于懸浮填料上接種厭 氧氨氧化污泥，接種方式為先將懸浮填料浸泡于厭氧氨氧化污泥中12~24h，然后將懸浮填 料裝填入反應(yīng)器后，以每天兩次，每次半小時(shí)的頻率循環(huán)流加厭氧氨氧化反應(yīng)器內(nèi)的污泥 進(jìn)行掛膜，流加方式為上進(jìn)下出，流加速率為5~10L/min · m3池容，重復(fù)上述步驟操作3~ 5d，成功啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)。
[0025] 進(jìn)一步優(yōu)選的，初次啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)器時(shí)，將厭氧氨氧化污泥、厭氧消化污泥 組成的混合污泥接種到填料污泥上，厭氧氨氧