[发明专利]一种高浓度畜禽养殖废水处理方法

说明书

本发明公开了一种高浓度畜禽养殖废水处理方法。采用PABR反应器进行反硝化产甲烷处理，主要去除畜禽废水中的有机质和回流液的硝酸盐氮；再采用MSBR反应池进行短程硝化脱氮处理。本发明利用PABR反硝化产甲烷耦合MSBR短程硝化反硝化处理高浓度畜禽养殖废水，可使不同微生物种群在PABR和MSBR反应器中更好地发挥各自的功能，可以实现畜禽养殖废水的有机质、氨氮和硝酸盐氮的高效去除。

技术领域

本发明属于废水生物处理技术领域，涉及一种利用PABR(Periodic AnaerobicBaffled Reactor)反应器进行反硝化产甲烷耦合MSBR(Modified Sequencing BatchReactor Activated Sludge Process)短程硝化反硝化处理畜禽养殖废水处理工艺，可实现畜禽粪废水COD、氨氮、NO_x-N的同步高效去除。

背景技术

随着我国人民生活水平提高和经济发展及农业结构调整，集约化、规模化畜禽养殖已经逐步替代传统散养型、小规模畜禽养殖，规模化养殖数量快速增长，在保证畜产品稳定供给的同时，畜禽粪污带来的环境问题也越来越突出，畜禽养殖业已成为我国农业污染源之首。如何有效的控制畜禽粪水污染已成为制约畜禽养殖业发展的首要问题。然而，畜禽养殖废水具有高有机质、高氨氮等特点，常规厌氧-好氧联合工艺往往存在后续C/N比例失衡、后续反硝化能力不足、脱氮效果不太理想等问题，且对于同时高效脱氮除碳工艺的研究报道较少。因此，开发高效经济的畜禽养殖废弃物废水处理技术具有重要的理论与实践意义。

现有技术CN201110129177.8：提供了一种畜禽粪废水处理方法(CSTR-MSBR)，专利特点是采用CSTR进行同时产甲烷反硝化，MSBR短程硝化反硝化，但传统CSTR进行产甲烷反硝化于同一个反应器中，菌种之间存在竞争和毒害作用，特别是亚硝氮盐对产甲烷菌影响极大，很容易抑制产甲烷菌的生产，造成反应器产气失衡。为保持反应器正常运行，常常保持较低的亚硝氮负荷，造成出水亚硝氮含量较高、脱氮效果不甚理想。

CN201510103781.1：提供了一种处理畜禽养殖废水的PABR-MABR耦合技术方法和设备中处理的对象虽然为畜禽养殖废水但浓度偏低进水COD只有2000-5000mg/L，该专利在一个反应器中进厌氧和膜好氧推流处理，采用常规“厌氧+好氧”处理模式对COD、氨氮有一定的去除效果，但因NH₄⁺-N被氧化为NO₃^--N的脱氮过程中氧动力消耗较大反硝化过程需要外加碳源，增加投资费用，不适合高浓度畜禽养殖废水，高浓度废水很容易对膜进行阻塞。

发明内容

针对上述现有技术不足，本发明是要解决现有畜禽养殖废水处理技术存在后续C/N比例失衡、好氧后处理反硝化能力不足、脱氮效果不太理想等问题，提供一种PABR产甲烷反硝化耦合MSBR短程硝化反硝化双重脱氮除碳的方法处理畜禽养殖废水。

生物处理有机质过程中主要包括好氧技术、厌氧技术，但如果直接应用好氧技术处理畜禽粪水存在能耗需求大、污泥产量多，后续处理费用昂贵等问题，但对于畜禽粪水适合应用厌氧处理技术对有机质进行去除，既可节省能耗，减少后续处理费用，又可回收甲烷能源。因此根据厌氧技术、好氧技术优势特点，提出应用厌氧-好氧联合技术处理高氮有机粪水，但是如果直接应用传统厌氧-好氧技术处理畜禽粪水会存在好氧后处理过程碳源不足的问题。本发明针对此问题提出利用MSBR反应器进行亚硝氮途径脱氮，即将硝化反应控制在“NO₂^--N”阶段，以此为电子受体发生反硝化。含硝酸盐氮或亚硝酸盐氮的MSBR短程硝化回流液进入前端的PABR厌氧反应池进行反硝化产甲烷，这样既可以减少后续除氮的压力和反硝化碳源不足的难题，同时短程硝化回流液进入PABR进行反硝化反应，其产生的大量碱度可有效防止反应器发生酸化，在处理高COD、高氨氮以及低碳氮比畜禽粪水时表现出明显的技术和经济优势。基于此考虑，本发明应用PABR产甲烷反硝化-MSBR短程硝化反硝化新技术处理畜禽粪水有机质和氮素。