[发明专利]一种畜禽养殖废水磷回收、除氮系统及工艺

说明书

本发明属于废水处理技术领域，公开了一种畜禽养殖废水磷回收、除氮系统及工艺。该系统依次包括除磷池、短程反硝化池、一体式亚硝化/厌氧氨氧化池。该工艺使用了该系统，该工艺的过程为：将待处理的畜禽废水通过泵和管道先流入除磷池，而后流入短程反硝化池，再流入一体式亚硝化/厌氧氨氧化池中，一体式亚硝化/厌氧氨氧化池的部分出水回流至短程反硝化池中，部分污水直接出水排放；通过加药罐向除磷池中加入MgClsubgt;2/subgt;，并控制除磷池中的pH为8～10。在本发明可实现畜禽废水中不低于90％的磷元素回收，可将总氮去除率提升至90％及以上且无需外加碳源。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种畜禽养殖废水磷回收、除氮系统及工艺。

背景技术

畜禽养殖产业发达，养殖废水污染物排放量也高，其COD(化学需要量)、氨氮、总氮排放约占全国水污染物排放量的46.67％、11.51％、19.61％。畜禽养殖废水由畜禽排泄物、冲洗污水、饲料残渣、畜禽生活废水等组成，水质特征为高COD(可高达20g/L)、高氨氮(可高达1500mg/L)、高磷和高悬浮物，同时含有大量重金属和抗生素残留(参考文献：王永磊，刘杰，韩延镇，刘文明，2021.畜禽养殖废水处理工艺分析研究.工业水处理41，41-46)。

畜禽养殖行业发展逐渐集约化和规范化，养殖废水排放集中、处理设施逐渐完善。在《畜禽养殖业污染治理工程技术规范》中，提出畜禽养殖废水处理的一般工艺流程：预处理-厌氧生物处理-好氧生物处理-自然处理。自然处理工艺一般包括人工湿地、土地处理和稳定塘技术处理。经过厌氧-好氧二级生化处理后，可达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)。但是对于一些环境脆弱、敏感的地区要求处理达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准，就需要进行深度处理。《畜禽养殖废水达标排放处理模式DB3301/T1046-2014》中规定了三种处理排放模式下主要水质指标要求：达标排放(CODcr≤100mg/L，氨氮≤25mg/L)、纳管排放(CODcr≤380mg/L，氨氮≤70mg/L)、农牧结合土地消纳(700mg/L≤CODcr≤2000mg/L)，200mg/L≤氨氮≤500mg/L)。

厌氧生物处理产生的沼液符合还田利用的标准可以直接进行资源化利用。但是没有足够土地进行沼液还田，就需要进一步采用好氧生物处理工艺继续对沼液进行处理。常见的好氧生物处理工艺是活性污泥法，但因为畜禽养殖废水高COD，高氨氮等，导致传统的活性污泥法处理效果不佳，且成本高。因而，目前畜禽养殖废水常用的好氧处理工艺包括：间歇曝气序批式活性污泥法、缺氧/好氧(A/O)工艺、膜生物反应器(MBR)等。对于COD浓度较低的畜禽养殖废水(COD4000mg/L)，可以直接采用好氧工艺进行处理。但仍然需要在好氧处理单元前采用固液分离或者絮凝强化进行固液分离。尽管好氧工艺可直接处理畜禽养殖废水，但水力停留时间过长，废水耗电量大，污泥产量大。

此外，畜禽废水中存在的磷(P)元素也不容忽视。畜禽废水中的P若是排放到自然环境中，会造成富营养化等污染，但同时P是具有极大回收价值的元素。P是不可替代的生物元素、肥料的关键成分、新能源车磷酸铁锂电池主要成分。磷是不可再生资源。