一种养殖废水的处理工艺及处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种养殖废水的处理工艺及处理装置。本发明专利技术提供的养殖废水的处理工艺为建立工艺运行智能控制器，通过工艺运行智能控制器调控短程硝化单元的水力停留时间、污泥停留时间及溶解氧浓度，进而实现连续流短程硝化工艺的稳定性运行，以及基于厌氧氨氧化的自养脱氮。本发明专利技术通过智能控制器调控上述三项指标，可使原位形成的FA和FNA产生协同作用，进而实现对活性污泥中菌株活性的调控，从而在不增加其他调控和优化手段的情况下，实现了连续流短程硝化工艺的稳定性运行，取得了基于厌氧氨氧化的高效的自养脱氮效果，解决了现有连续流短程硝化处理工艺中存在的工艺指标难以控制、运行不稳定、脱氮效果差的问题。氮效果差的问题。氮效果差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种养殖废水的处理工艺及处理装置


[0001]本专利技术涉及废水处理
，尤其涉及一种养殖废水的处理工艺及处理装置。

技术介绍

[0002]养殖废水主要包括畜禽养殖过程中产生的尿、粪和冲洗过程中产生的废水等等，其具有高氨氮(氨氮浓度>300N/L)、高pH值(pH值>8)、高有机物(有机物浓度>1000mg/L)等特点，直接排放会导致水体污染、富营养化、破坏水中生态系统等问题。
[0003]目前，养殖废水主要采用传统的硝化
‑
反硝化生物脱氮方法进行处理。传统的硝化
‑
反硝化生物脱氮方法是指，在好氧条件下利用氨氧化细菌(AOB)将养殖废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐(亚硝化)；再在好氧条件下利用亚硝酸盐氧化细菌(NOB)将亚硝酸盐氧化为硝酸盐(硝化)；最后在缺氧条件下利用硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物作为电子供体，将硝酸盐还原为氮气(反硝化)，最终进行生物脱氮。
[0004]然而上述传统方法的处理过程中，有机物和氨氮的去除不同步，厌氧出水后碳氮比下降，可生化性降低，导致脱氮效率低，需要投加额外碳源。
[0005]短程硝化
‑
反硝化脱氮技术是指，仅进行亚硝化反应将氨氮氧化成亚硝酸盐，而不进行硝化反应形成硝酸盐，再在缺氧条件下直接将亚硝酸盐还原成氮气的过程。同传统硝化
‑
反硝化生物脱氮工艺相比，短程硝化
‑
反硝化脱氮技术具有节约碳源与曝气能耗、降低污泥产量等优点。r/>[0006]为了使短程硝化反应能够连续稳定性运行，通常需要调控pH值、温度等工艺指标或添加生物抑制剂，以对短程硝化反应单元内AOB和NOB活性进行调控，以形成更利于AOB生长、抑制NOB生长的单元环境。但由于养殖废水具有高氨氮、高pH值、高有机物的特点，在实际处理过程中难以通过控制上述指标实现对AOB和NOB活性的调控，导致短时间内亚硝酸盐积累率较低，脱氨效果不理想；而添加生物抑制剂又导致废水处理成本的大幅提高。

技术实现思路

[0007]针对养殖废水短程硝化单元中AOB和NOB活性调控难度大的问题，本专利技术提出一种新的短程硝化
‑
反硝化脱氮技术。该工艺具有运行更稳定、成本相对更低的优点，因而更适合大规模推广应用。
[0008]本专利技术提供的养殖废水的处理工艺为，建立工艺运行智能控制器，通过工艺运行智能控制器调控短程硝化单元的水力停留时间、污泥停留时间及溶解氧浓度之间的关系，进而实现连续流短程硝化工艺的稳定性运行，以及基于厌氧氨氧化的自养脱氮。
[0009]现有技术表明，游离氨FA和游离亚硝酸FNA可抑制NOB和AOB，且相较于AOB，NOB对游离氨FA和游离亚硝酸FNA更敏感，因而可通过高浓度的游离氨FA和游离亚硝酸FNA的协同作用实现对活性污泥中AOB及NOB活性的调控，进而实现连续流短程硝化工艺的稳定性运行及厌氧氨氧化的自养脱氮。
[0010]对于养殖废水而言，其本身具有高氨氮、高pH值的特点，在废水进入短程硝化单元
初期，高氨氮在碱性条件下形成的游离氨FA可对单元内AOB和NOB活性进行调控；但随着短程硝化的处理进程，NH
4+
‑
N浓度和pH值同步降低，导致短程硝化反应过程中FA浓度逐渐降低，对NOB活性的抑制逐渐减弱。
[0011]对于氨氮浓度较低的废水而言，如CN103739060A，在FA浓度下降的同时，单元内NO2‑
‑
N浓度将升高，pH值将下降；高浓度NO
2—
N在酸性条件下原位形成的FNA对NOB活性抑制作用会逐渐增强。但养殖废水的高氨氮、高pH值的水质特点导致单元内无法形成FNA，相应地也无法与FA产生协同作用，实现对短程硝化单元内NOB与AOB活性的调控。
[0012]而本专利技术通过深入研究及大量试验反复验证后提出，通过控制溶解氧浓度和污泥停留时间来调控AOB和NOB的生长条件，可以抑制NOB的生长速度，提高单元环境内AOB浓度；同时通过控制水力停留时间来控制亚硝化反应时间，进一步提供有利于FNA原位形成的环境。通过此多重手段的有效控制可促进亚硝化反应产生更多的H
+
，进而进一步降低短程硝化处理单元内pH值，形成偏酸性环境(pH为5.5
‑
7)，进而原位形成FNA。
[0013]本专利技术利用上述控制手段在短程硝化单元原位形成FNA，通过其与FA发挥协同作用，可选择性强化活性污泥中氨氧化菌的活性，并抑制活性污泥中亚硝酸盐氧化菌的活性，从而在不增加其他调控和优化手段的情况下，不仅实现了连续流短程硝化工艺的稳定性运行；而且，通过该调控手段还取得了基于厌氧氨氧化的高效的自养脱氮效果；总之，采用本专利技术所述的处理工艺解决了现有连续流短程硝化处理工艺中存在的工艺指标难以控制、运行不稳定、脱氮效果差的问题。
[0014]本专利技术进一步发现，AOB和NOB对单元环境内溶解氧浓度、污泥停留时间的需求不同，利用这一差异性，可以合理控制单元内菌株生长条件，从而更好的实现强化AOB活性、抑制NOB活性的目的；为此，本专利技术提出控制所述污泥停留时间为10
‑
15d，所述溶解氧浓度为0.5
‑
1mg/L。
[0015]进一步地，本专利技术发现，虽然延长水力停留时间有助于降低单元内pH，但同时也降低废水处理效率，不具备实际操作性；为此，本专利技术控制所述水力停留时间为15
‑
24h，既有效降低单元内pH以促进FNA的形成，又兼顾废水处理的效率。
[0016]作为本专利技术的具体实施方式之一，所述水力停留时间为16
‑
22h，污泥停留时间为10
‑
13d，溶解氧浓度为0.5
‑
0.7mg/L。
[0017]进一步地，为了进一步促进FNA的形成，本专利技术还提出在所述短程硝化单元之前增设厌氧消化单元。厌氧消化单元的水解酸化作用也有利于大分子有机物的降解，有助于获得基于厌氧氨氧化的高效的自养脱氮效果。
[0018]进一步优选地，控制所述厌氧消化单元的水力停留时间为1
‑
3d，确保废水处理效率。
[0019]本专利技术通过上述多方面的控制，可在保证废水处理效率的前提下，有效降低短程硝化单元内pH至5.5
‑
7，从而促进FNA原位形成，与FA协同作用，调控单元内菌株活性，实现养殖废水的连续流短程硝化稳定性运行的目的。
[0020]本专利技术所述的处理工艺适用于各类畜禽养殖废水，特别适合养猪废水的处理。
[0021]本专利技术第二方面提供一种实现上述处理工艺的处理装置，包括依次连接的厌氧消化单元、短程硝化单元、脱氮单元及水泥分离；
[0022]所述短程硝化单元包括智能控制器；
[0023]所述厌氧消化单元的污水排放口与所述短程硝化单元的污水进口通过第一管路相连接；所述短程硝化单元的污水排本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种养殖废水的处理工艺，其特征在于，建立工艺运行智能控制器，通过工艺运行智能控制器调控短程硝化单元的水力停留时间、污泥停留时间及溶解氧浓度之间的关系，进而实现连续流短程硝化工艺的稳定性运行，以及基于厌氧氨氧化的自养脱氮。2.根据权利要求1所述的养殖废水的处理工艺，其特征在于，控制所述污泥停留时间为10
‑
15d，所述溶解氧浓度为0.5
‑
1mg/L。3.根据权利要求2所述的养殖废水处理工艺，其特征在于，控制所述水力停留时间为15
‑
24h。4.根据权利要求3所述的养殖废水的处理工艺，其特征在于，所述水力停留时间为16
‑
22h，污泥停留时间为10
‑
13d，溶解氧浓度为0.5
‑
0.7mg/L。5.根据权利要求4所述的养殖废水处理工艺，其特征在于，在所述短程硝化单元之前增设厌氧消化单元；通过厌氧消化单元以降低废水的碱度。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳臣，李思岐，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：