[发明专利]一种畜禽废水处理系统及其处理方法

说明书

技术领域

本发明属于畜禽养殖废水的处理领域，更具体地说，是一种畜禽废水处理的系统和方法。

背景技术

近几年，经济的发展加速了畜禽养殖业的发展。畜禽养殖业产生的污染物，特别是养殖场废水，造成的环境污染问题也日渐突出。养猪场废水中除了含有大量的冲洗水外，还含有尿液、粪便残渣、饲料残渣等，有机物及悬浮物浓度高，成分复杂，属于典型的“三高”废水，即高有机物浓度、高悬浮物、高氮磷浓度，给达标处理造成了很大的难度。据有关研究显示，猪粪尿的COD高达20000-30000mg/L，排放废水的BOD₅高达2000-8000mg/L，其中的氮、磷浓度是生活污水的20～50倍。

厌氧-好氧组合工艺是近几年普遍应用于畜禽养殖污水处理的工艺。目前国内外多数采用SBR工艺作为厌氧阶段的后处理，杨虹等（杨虹，李道棠，朱章玉，等.集约化养猪场冲栏水的达标处理[J].上海交通大学学报，2000，34(4)：550-560.）小试中发现：如果不外添加碱，处理效果往往不理想，NH₄⁺-N的去除率小于60%，出水中NH₄⁺-N的浓度为600mg/L左右。Bernet等采用了类似于A/O工艺的厌氧SBR-好氧SBR组合工艺处理猪场废水，TOC去除率81%-91%，NH₄⁺-N去除率97%，TN去除率仅有58.5%，效果不理想，并且需要将好氧SBR出水回流至厌氧SBR，水力停留时间(HRT)长达22-30天。邓良伟等采用水解-SBR-活性炭吸附工艺处理规模化猪场粪污，但处理的费用太高，难以大规模推广。杨朝晖等（

杨朝晖，曾光明，高锋.固液分离-UASB-SBR工艺处理养猪场废水的试验研究[J].湖南大学学报，2002，29(6)95-99.）采用固液分离-UASB-SBR组合工艺处理养猪场废水。但该工艺流程复杂，稳定性较差。上述研究集中于组合工艺对养殖废水处理的水质净化，忽略了厌氧过程产生的CH₄污染控制。而CH₄是一种重要的温室气体，对全球变暖的温室效应仅次于CO₂，其全球百年增温潜势是CO₂的25倍。

EGSB反应器和塔式生物滤池在处理畜禽废水方面已经有一定的应用。中国专利申请号：CN201210596235.2，公开日：2013年04月24日的专利申请文件，公开一种微氧膨胀颗粒污泥床-钢渣生物滤池污水处理系统，用以解决好氧活性污泥法占地面积大、曝气能耗高和剩余污泥产量大的问题。该系统由微氧膨胀颗粒污泥床反应器和钢渣生物滤池串联组合而成。其不足之处在于：1）钢渣填料的成本较高，仅原料成本就为3000-4000元/吨，而矿化垃圾、炉渣的这类生物填料的成本低于400元/吨（主要包括：电费，运输费，劳务费等）。石磊按照快滤系统设计原则构建的示范工程，处理规模50t/d，吨处理成本仅为5.1元（钱小青,牛东杰,楼紫阳,等.填埋场矿化垃圾资源综合利用研究进展[J].环境卫生工程,2006,14(2):62-64.）；2)钢渣填料的主要依靠吸附作用去除污染物，滤料堵塞或达到吸附饱和后，更换滤料或者再生都会增加运行成本和人工作业时间，而矿化垃圾作为生物滤料主要依靠表面附着了数量庞大、种类繁多、代谢能力极强的微生物群落进行生物降解，通过在矿化垃圾中增加蚯蚓，可以在不借助人工作业的情况下的增加填料的透水性能，提高处理效果和过滤周期；3)没有对EGSB反应器产生的沼气进行充分利用；4）EGSB反应器仅依靠多孔布水板布水能增加垂直方向上的扰动，但对水平方向上的扰动作用较小，对泥水之间的接触面积的增加效果有限，以至泥水接触不充分。

此外，采用矿化垃圾等固体废弃物作为填料的塔式生物滤池虽然运行成本较低，但在实际应用中存在着滤料堵塞的问题。

发明内容

1、发明目的

针对现有技术中畜禽废水处理中厌氧处理过程CH₄气体无序排放，EGSB反应器存在颗粒污泥床与废水接触不充分，反应器底部负荷过重，塔式生物滤池滤料堵塞的问题，本发明提供了一种畜禽废水处理系统及其处理方法，处理后的废水不仅能达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）的标准，而且废水处理的基建和运行成本更低。

2、技术方案

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案如下。