[发明专利]猪场硅藻土生物膜污水处理工艺

说明书

技术领域

猪场硅藻土生物膜污水处理工艺，涉及高浓度养殖污水处理技术，用于规模化养猪场的粪尿水、冲洗水的一体化处理。 

背景技术

目前规模化养猪场或畜禽养殖场的污水主要有三种处理方法：还田处理方法、自然处理方法和工业化处理方法： 

1.还田处理方法是一种传统的、经济有效的处置方法。就是将粪尿、冲洗水施于土壤中，有机物质在土壤中被分解转化成腐殖质和植物生长因子，有机氮磷转化成无机氮磷，因此，可以实现养分循环利用，达到污染物零排放。这种方法适用于远离城镇，土地宽广，有足够农田消纳粪便污水的规模化的畜禽养殖场。 

2.自然处理方法，利用氧化塘、湿地等自然水处理系统。适用于远离城市，土地宽广，地价低廉，气候温和地区，特别是有滩涂、荒地、林地或低洼地作为畜禽养殖场污水的自然处理。 

3.工业化处理方法适用于那些规模较大、地处大城市近郊、经济发达、人口众多、土地紧张、没有足够的农田消纳粪污或进行自然处理的畜禽养殖场，只能采用工业化处理方法来处理畜禽养殖场的粪便污水。 

上述方法由于都会对环境带来污染或二次污染，因此，随着人们及社会发展对环境保护的要求的提高而难以再采用。 

另外，目前还采用生物方法对养猪场废水、粪便废水、剩余污泥等含有高浓度悬浮固体(SS：1％～10％)废水的厌氧消化的处理[一种处理含有高浓度悬浮固体废水的厌氧反应器(CN 2004100341411)]；采用可控厌氧发酵及沼液加热方法对养猪场的污水进行处理，以提高污水处里的效果[可控集箱式厌氧发酵及沼液处理成套设备(CN 200310110246.6)]；利用蚯蚓生物滤池进行养猪场污水的处理和循环利用的方法[使用蚯蚓生物滤池处理和循环利用养猪场污水的方法(CN 2006100252192)]。但是，这些方法的工艺运行要求高，且对规模化养猪场污水的处理只是强化对污水进行厌氧处理或在对污水处理时只进行局部的处理，因此它们共同的不足是：无法一次 直接使养猪场的污水处理达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)规定的排放标准。 

发明内容

针对目前规模化养猪场污水处理工艺的不足，本发明人通过研究提出一种生化效果好、运行费用低的规模化养猪场硅藻土生物膜污水处理工艺。 

本发明工艺主要由进水箱、脱氮区、好氧区、澄清区、填料区、低氧区、填料澄清区构成，采用硅藻土微载体作为水处理载体，投放在好氧区、填料区、低氧区内、填料澄清区，投加浓度为50～200mg/L，投放区内的污泥浓度可达到10000mg/L。 

对猪场污水处理时，先对污水进行预处理，然后放入进水箱，经预处理的污水首先进入脱氮区，在该区内设置搅拌器，以保持硅藻土微体均匀分布，在脱氮区内一方面污水中难降解成分在缺氧环境下发生水解作用，分解成小分子易降解成分，另一方面通过由后续澄清区回流至脱氮区的污泥中和填料区回流至脱氮区的水中带回的硝酸盐，使反硝化菌在脱氮区里利用进水中易降解碳源将硝酸盐反硝化成氮气，完成对污水的脱氮。脱氮区的出水进入好氧区，好氧区底部设置曝气器用于供氧，污水中污染物在好氧区进行生物降解，使污水中的有机物氧化为二氧化碳和水，氨氮硝化为硝酸盐。好氧区内的混合液再经澄清区进行固液分离后，回流污泥流回流至脱氮区，上清液则进入填料区中。在填料区通过接触氧化处理，对上清液中有机物与氨氮进行进一步的降解处理，所产生的硝酸盐随回流水回流至脱氮区内进行反硝化脱氮，出水则进入到低氧区内，低氧区通过设置的曝气器控制在中低氧状态下运行，溶解氧水平控制在0.5～2mg/L，以继续完成对污水中有机物和氨氮的氧化，同时在较低的溶解氧条件下发生同步硝化反硝化反应，将水的硝酸盐反硝化成氮气。经过低氧区的处理，出水再进入填料澄清区中，在该区内，填料表面生物膜利用水中溶解氧继续对水中的有机物和氨氮进一步去除，与此同时，利用填料固定床截留水中SS，保证出水高度澄清，达到在省却二次沉淀池的情况下，经本工艺处理的猪场污水出水一次直接达到排放标准。 

本发明的特点和优点在于： 

1.采用硅藻土微体作为水处理材料，利用生长在硅藻土微体表面的生物膜对污水中有机物及氨氮进行降解和硝化，生化效率明显优于传统活性污泥法工艺或生物膜法工艺。 

2.利用硅藻土微体沉降性能好的特点，可以将澄清区与好氧区内紧密连在一起，缩短了水处理的流程。 

3.填料澄清区兼具生物降解和固液分离双重功能，实现了水处理功能的集成性。