一种奶牛场养殖废水处理系统及方法

摘要

本发明公开一种奶牛场养殖废水处理系统及方法，废水处理系统，包括叠螺机、气浮机、厌氧池、初沉池、接触氧化池、二沉池和消毒系统，叠螺机的出水口与气浮池的入水口相连；气浮池的出水口与厌氧池的入水口连接，厌氧池的出水口与初沉池的入水口连接，初沉池的出水口与接触氧化池的入水口连接，接触氧化池的出水口与二沉池的入水口连接，二沉池的出水口与消毒系统的入水口连接。本发明能够将废水处理后用于回收或农田灌溉，污泥用于堆肥，废水处理零排放，解决了现有奶牛养殖场废水处理效果不稳定，处理周期长，不能稳定达标等问题。

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种奶牛场养殖废水处理系统及方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高和对奶制品需求的增大，规模化养殖日益增多，奶牛养殖粪污水带来的环境问题也越发突出。所以寻求一个高效、低成本的处理方法成为了重点研究方向。

奶牛场废水主要有粪污、生产性用水、生活用水。废水具有高SS、高有机物、高氨氮、臭味大的特点。外流出后，不仅造成水体严重富营养化，也是多种疾病传播的媒介。

目前国内规模化奶牛场养殖废水主要采用干湿分离-厌氧产沼-好氧生化处理的常规化养殖废水处理系统，但由于牛是食草的反刍动物，因此奶牛场粪污水与其他养殖废水不同，水中含大量的细纤维，利用常规养殖废水处理工艺路线，废水中大量的悬浮颗粒物和以其形式存在的大量惰性COD、氨氮、磷等污染物被带入生化处理系统，造成水处理效果差，处理成本高，处理周期长，很难稳定运行和达标。因此，亟待开发一种处理针对此种废水特点的、工艺可靠稳定、成本相对较低不会造成二次污染的奶牛场养殖废水处理系统。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种奶牛场养殖废水处理系统及方法，本发明将废水处理后用于回收或农田灌溉，污泥用于堆肥，废水处理零排放，解决了现有奶牛养殖场废水处理效果不稳定，处理周期长，不能稳定达标等问题。

本发明的技术方案为：

一种奶牛场养殖废水处理系统，包括叠螺机、气浮机、厌氧池、初沉池、接触氧化池、二沉池和消毒系统，叠螺机的出水口与气浮池的入水口相连；气浮池的出水口与厌氧池的入水口连接，厌氧池的出水口与初沉池的入水口连接，初沉池的出水口与接触氧化池的入水口连接，接触氧化池的出水口与二沉池的入水口连接，二沉池的出水口与消毒系统的入水口连接。

优选的，本发明奶牛场养殖废水处理系统还包括絮凝剂投加设备和混凝剂投加设备，叠螺机的入水口与絮凝剂投加设备的出口以及混凝剂投加设备的出口连接，气浮机的入水口与絮凝剂投加设备的出口以及混凝剂投加设备的出口连接。

优选的，本发明奶牛场养殖废水处理系统还包括竖流式污泥浓缩池和污泥脱水机，竖流式污泥浓缩池的污泥入口与气浮机的排泥口连接，竖流式污泥浓缩池的污泥出口与污泥脱水机的污泥入口连接。

优选的，本发明奶牛场养殖废水处理系统还包括竖流式污泥浓缩池和污泥脱水机，初沉池的排泥口分为两路，一路与竖流式污泥浓缩池的污泥入口连接，另一路与厌氧池连接，竖流式污泥浓缩池的污泥出口与污泥脱水机的污泥入口连接。

优选的，本发明奶牛场养殖废水处理系统还包括竖流式污泥浓缩池和污泥脱水机，二沉池的排泥口分为三路，一路与竖流式污泥浓缩池的污泥入口连接，一路与厌氧池连接，另一路与接触氧化池连接，竖流式污泥浓缩池的污泥出口与污泥脱水机的污泥入口连接。

优选的，叠螺机的入口与干湿分离后集水池的出口连接，污泥脱水机的出水口连接至干湿分离后集水池的入口，竖流式污泥浓缩池的出水口连接至干湿分离后集水池的入口，污泥脱水机的入水口连接絮凝剂投加设备和混凝剂投加设备。

优选的，接触氧化池中装有填料，接触氧化池连接于鼓风曝气系统。

优选的，消毒系统包括消毒池和二氧化氯发生器，消毒池的入水口与二沉池的出水口连接，消毒池与二氧化氯发生器连接。

优选的，消毒池的出水口连接有清水池。

本发明一种奶牛场养殖废水处理方法通过本发明如上所述的奶牛场养殖废水处理系统进行，包括如下过程：

预处理：将干湿分离后的原水进入叠螺机，在叠螺机中，原水、絮凝剂和混凝剂混合后进行固液分离；经叠螺机分离得到的液体与絮凝剂和混凝剂混合后进入气浮机，液体在气浮机中进行渣水分离；气浮机中的浮渣排出，液体进入厌氧池；

生化处理：厌氧池对气浮机排出的液体进行厌氧处理以及气固液的分离，将分离得到液体排入初沉池；厌氧池排出的液体在初沉池中进行泥水分离，分离出的液体流入接触氧化池中；接触氧化池对流入的液体中的有机物、氨氮、磷进行降解；经接触氧化池处理后的液体流入二沉池进行泥水分离；

消毒处理：二沉池中的液体进入消毒系统中进行消毒处理，将消毒系统处理后的液体进行排放。

本发明具有如下有益效果：

本发明奶牛场养殖废水处理系统设置叠螺机和气浮机，原水通过叠螺机、气浮机降低废水中的悬浮物和有机物含量，大大减轻后续厌氧处理的难度。本发明在厌氧池后采用初沉池，初沉池对于厌氧池出水带出的淘汰污泥和难降解SS在此进行分离，能够减轻后续接触氧化池的处理负荷。本发明能够将奶牛厂中的养牛废水、挤奶间废水一起处理，省时省力，并将废水处理后用于回收和农田灌溉，污泥用于堆肥，节能环保，废水重复利用，实现废水零排放，解决了现有养殖场废水处理效果不稳定，处理周期长，不能稳定达标等问题。

进一步的，通过絮凝剂投加设备和混凝剂投加设备，能够控制絮凝剂与混凝剂的比例，使得叠螺机和气浮机中能够有效地进行渣水分离，降低废水中的悬浮物，降低后续厌氧处理的难度。

进一步的，通过设置竖流式污泥浓缩池和污泥脱水机，能够将产生的污泥用于堆肥、资源利用，分离的到的液体能够再次送入污水处理的源头重新处理，实现废水零排放或较低排放。

附图说明

图1是本发明奶牛场养殖废水处理的工艺流程图；

图2是本发明实施例采用的窝凹气浮机结构示意图。

图中，1叠螺机、2气浮机、3厌氧池、4初沉池、5接触氧化池、6二沉池、7消毒池、8清水池、9污泥浓缩池、10污泥脱水机、11絮凝剂投加设备、12混凝剂投加设备、13鼓风曝气系统、14二氧化氯发生器、15管道混合器、16曝气机、17曝气室、18刮渣机、19分离室、20浮渣排放口、21废液排放口、22排渣装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对发明进行详细说明。

参照图1，本发明奶牛场养殖废水处理系统，包括叠螺机1、气浮机2、厌氧池3、初沉池4、接触氧化池5、二沉池6和消毒系统，叠螺机1的出水口与气浮池2的入水口相连；气浮池2的出水口与厌氧池3的入水口连接，厌氧池3的出水口与初沉池4的入水口连接，初沉池4的出水口与接触氧化池5的入水口连接，接触氧化池5的出水口与二沉池6的入水口连接，二沉池6的出水口与消毒系统的入水口连接。

作为本发明优选的实施方案，本发明奶牛场养殖废水处理系统还包括絮凝剂投加设备11和混凝剂投加设备12，叠螺机1的入水口与絮凝剂投加设备11的出口以及混凝剂投加设备12的出口连接，气浮机2的入水口与絮凝剂投加设备11的出口以及混凝剂投加设备12的出口连接。

作为本发明优选的实施方案，本发明奶牛场养殖废水处理系统还包括竖流式污泥浓缩池9和污泥脱水机10，竖流式污泥浓缩池9的污泥入口与气浮机2的排泥口连接，竖流式污泥浓缩池9的污泥出口与污泥脱水机10的污泥入口连接。

作为本发明优选的实施方案，本发明奶牛场养殖废水处理系统还包括竖流式污泥浓缩池9和污泥脱水机10，初沉池4的排泥口分为两路，一路与竖流式污泥浓缩池的污泥入口连接，另一路与厌氧池3连接，竖流式污泥浓缩池9的污泥出口与污泥脱水机10的污泥入口连接。

作为本发明优选的实施方案，本发明奶牛场养殖废水处理系统还包括竖流式污泥浓缩池9和污泥脱水机10，二沉池6的排泥口分为三路，一路与竖流式污泥浓缩池9的污泥入口连接，一路与厌氧池3连接，另一路与接触氧化池5连接，竖流式污泥浓缩池9的污泥出口与污泥脱水机10的污泥入口连接。

作为本发明优选的实施方案，叠螺机1的入口与干湿分离后集水池的出口连接，污泥脱水机10的出水口连接至干湿分离后集水池的入口，竖流式污泥浓缩池9的出水口连接至干湿分离后集水池的入口，污泥脱水机10的入水口连接絮凝剂投加设备11和混凝剂投加设备12。

作为本发明优选的实施方案，接触氧化池5中装有填料，接触氧化池5连接于鼓风曝气系统13。

作为本发明优选的实施方案，消毒系统包括消毒池7和二氧化氯发生器14，消毒池7的入水口与二沉池6的出水口连接，消毒池7与二氧化氯发生器14连接。

作为本发明优选的实施方案，消毒池7的出水口连接有清水池8，消毒池7出水流入清水池8。

本发明奶牛场养殖废水处理方法通过本发明如上所述的奶牛场养殖废水处理系统进行，包括如下过程：

预处理：将干湿分离后的原水进入叠螺机1，在叠螺机1中，原水、絮凝剂和混凝剂混合后进行固液分离；经叠螺机1分离得到的液体与絮凝剂和混凝剂混合后进入气浮机2，液体在气浮机2中进行渣水分离；气浮机2中的浮渣排出，液体进入厌氧池3；

生化处理：厌氧池3对气浮机2排出的液体进行厌氧处理，将废水中难降解的物质大部分降解，然后进入厌氧池的三相分离器，进行气、固、液三相的分离，分离得到的液体排入初沉池4；厌氧池3排出的液体在初沉池4中进行泥水分离，分离出的液体流入接触氧化池5中；接触氧化池5对流入的液体中的有机物、氨氮、磷进行进一步降解；经接触氧化池5处理后的液体流入二沉池6进行泥水分离；

消毒处理：二沉池6中的液体进入消毒系统中进行消毒处理，将消毒系统处理后的液体流入清水池，用于农田灌溉或者其他途径利用。

实施例

如图1所示，本实施例奶牛场养殖废水处理装置，包括与干湿分离后集水池出口依次相连接的叠螺机1、气浮机2、厌氧池3、初沉池4、接触氧化池5、二沉池6、消毒池7和清水池8。所述叠螺机1的出水进入气浮池2，叠螺机1分离出的固体用于堆肥；所述气浮池2的浮渣和初沉池4、二沉池6的污泥均送入污泥浓缩池9，经污泥浓缩池9浓缩后的污泥用污泥脱水机10脱水，污泥脱水机10脱水后的固体用于堆肥，脱水得到的液体返回至原水池；所述叠螺机1、气浮机2、污泥脱水机10入水口连接絮凝剂投加设备11和混凝剂投加设备12，絮凝剂投加设备11中的絮凝剂和混凝剂投加设备12中的混凝剂按照比例混合，混合后的混合液进入叠螺机1、气浮机2和污泥脱水机10。所述消毒池7中的废水消毒采用二氧化氯消毒，二氧化氯消毒器14与消毒池7用管道连接，经消毒池7消毒后的液体流入清水池8。其中气浮机2采用窝凹气浮机(如图2所示)。厌氧池3采用UASB厌氧反应器。二沉池6的污泥通过管路回流至厌氧池3和接触氧化池5。初沉池4的污泥一部分回流至厌氧池3，另一部分送入污泥浓缩池9。初沉池4和二沉池6采用竖流式沉淀池。污泥浓缩池9采用竖流式沉淀池，上清液回流至原水池。污泥脱水机10为带式压滤机，脱水后污泥用于堆肥，废水回流至原水池。接触氧化池5内装有填料，连接有鼓风机13。

本实施例奶牛场养殖废水处理装置的废水取水点为干湿分离后集水池出水口，即叠螺机1与干湿分离后集水池出水口连接，集水池已经对废水进行了调质调量。利用本实施例奶牛场养殖废水处理装置处理废水处理流程包括预处理、生化处理、消毒处理。

预处理：从干湿分离后集水池出水口流出的原水进入叠螺机1，叠螺机1对原水与絮凝剂加药装置11、混凝剂加药装置12投加的药剂混合后的混合液体进行固液分离，去除混合液中粒径比较大的悬浮物。固液分离出来的固体用于堆肥处理，液体进入窝凹气浮机，再次与絮凝剂加药装置11、混凝剂加药装置12投加的药剂混合，混合液进入气浮机的曝气室曝气后在分离室进行分离，浮渣流入污泥浓缩池9，去除细小悬浮物后的废水SS大部分去除，然后进入UASB厌氧反应罐3。

生化处理：厌氧反应罐3为升流式厌氧污泥床反应器，上部设置气、固、液三相分离器，下部为污泥区，废水从底部进入厌氧反应罐3后被厌氧菌分解成甲烷、水和二氧化碳，然后上升到三相分离器实现气液固的分离，液体流入初沉池4。在初沉池4中实现泥水分离，分离出的污泥一部分回流至厌氧罐3，保持厌氧反应罐3高的污泥浓度，一部分排放至污泥浓缩池9。初沉池4为竖流式沉淀池，经溢流堰流出的上清液进入接触氧化池5，接触氧化池5里装有填料，能够对废水中的有机物、氨氮、磷进行降解。接触氧化池5连接鼓风曝气系统13。接触氧化池5连接二沉池6，二沉池6为竖流式污泥浓缩池，二沉池6溢流堰出水进入消毒池7。二沉池6与接触氧化池5、厌氧反应罐3连接，二沉池6中的污泥能够回流给接触氧化池5和厌氧反应罐3，保证各个处理区的污泥浓度和负荷，同时进行脱氮除磷。

消毒处理：消毒采用二氧化氯消毒，消毒池7连接二氧化氯发生器14。由于畜禽养殖废水中含有大量的细菌和病毒，因此必须进行消毒处理。消毒池7出水进入清水池8。

本发明的具有以下几个有点：

1.本发明根据奶牛场废水与其他养殖废水的不同特点，常规废水预处理一般为干湿分离，只能去除大颗粒的污染物，废水中悬浮物去除效果不佳，直接进入生化系统，影响生化系统的效果。本装置设置叠螺机和气浮装置，原水通过叠螺机、气浮降低废水中的悬浮物和有机物含量，大大减轻后续厌氧处理的难度。

2.本发明针对奶牛场废水含有较高的纤维状悬浮物，考虑到用一般的溶气气浮会造成释放器易堵的情况，本装置气浮采用窝凹气浮机。窝凹气浮机具有气泡直径较大，尺寸分布广，浮渣含固率高，易于维护的特点，比一般养殖废水用的溶气气浮更适合含高纤维物质的奶牛场废水。

3.本发明厌氧池后采用初沉池，初沉池对于厌氧池出水带出的淘汰污泥和难降解SS在此进行分离，分离的污泥一部分回流至厌氧池，一部分进入污泥池，水进入接触氧化池。这不仅可以减轻后续接触氧化池的处理负荷，而且可保证厌氧池的高负荷和高污泥浓度。

4.本发明将奶牛厂中的养牛废水、挤奶间废水一起处理，省时省力，并将废水处理后用于回收和农田灌溉，污泥用于堆肥，节能环保，废水重复利用，实现废水零排放，解决了现有养殖场废水处理效果不稳定，处理周期长，不能稳定达标等问题。