一种粪污废水处理方法及处理系统技术方案

本发明专利技术提供的一种粪污废水处理方法及处理系统，其处理方法包括固液分离、生产碳源和硫化氢、去除COD污染物、厌氧氨氧化脱氮、短程硝化反硝化脱氮等步骤。所述处理系统包括：固液分离单元；CS生产单元，主要用于利用产酸优势菌和硫细菌获得碳源和硫化氢，包括产酸厌氧池、调酸吹脱池、吸收塔、中和池；产沼气厌氧单元；厌氧氨氧化单元；短程硝化反硝化单元；还包括清水池、循环泵。本发明专利技术首先通过固液分离降低污水中的COD浓度和氨氮浓度，并能通过自身创造经济碳源和硫化氢脱除总氮，能高效低成本实现养殖粪污废水COD和氨氮的达标排放，同时能减少化学药剂絮凝剂的使用，降低二次污染风险。险。险。

【技术实现步骤摘要】
一种粪污废水处理方法及处理系统


[0001]本专利技术涉及废水处理
，具体涉及一种粪污废水处理方法及处理系统。

技术介绍

[0002]养殖粪污废水主要包括动物的粪便以及冲洗水，其内含大量有机污染物、病原体以及氨氮、磷等污染物，其中有机污染物指标COD和氨氮(NH3‑
N)是生活污水浓度的上百倍，处理难度极大，较难实现达标排放。
[0003]目前粪污废水处理的主要困难有以下四点：
[0004]1、原水高浓度的有机污染物COD可达到30000mg/L以上，农田灌溉的标准只有300mg/L以下，需要去除99％的有机污染物，由于水中含大量腐殖酸、木质素等难以降解的污染物，需要大量的工艺处理单元串联组合才有可能实现COD的达标排放，工程投资巨大；
[0005]2、原水的氨氮浓度可达2000
‑
3000mg/L，畜禽养殖业污染物排放标准中氨氮排放限值为80mg/L，氨氮的处理难度不仅比有机物大，而且在处理过程中，还需要大量的增氧动力消耗以及大量的有机物碳源消耗，鼓风曝气的使用会使得废水处理费用大大增加；
[0006]3、去除COD(厌氧法)和去除氨氮(消耗氧气)的工艺路线是矛盾的，甚至相互影响制约。现有技术一般采用如下四种工艺路线处理粪污废水：
[0007]1)采用厌氧微生物产生沼气脱除高浓度废水的COD，是比较成熟的技术，可以节约处理成本和动力消耗，且产生沼气收益。但是厌氧产沼气过程对氨氮的去除没有作用，不能同时高效低成本去除粪污废水中的氨氮，实现同时达标排放。
[0008]2)原污水先用好氧法去除氨氮，在脱氮时大量的有机污染物COD会在氧化氨氮的好氧环境下同步被氧化从而消耗大量的动力曝气增氧，一吨水处理增氧的电费一项可达近二十元，这需要极大的好氧系统投资及高额运行费用。
[0009]3)在路线1)的基础上，先进行厌氧产沼气去除COD，再购买商品化的碳源药品脱除氨氮污染物。可购买工业碳源有甲醇、乙酸钠等，此路线的碳源成本使得每吨水脱氨氮会高达数十元。
[0010]4)保留一部分粪污原水做脱氮的碳源，不进入厌氧单元；其他的原水做厌氧处理去除COD，厌氧后含有氨氮的废水和前面做为碳源的部分原水混合，进行脱氮处理。此方法兼顾了前端低成本的COD处理，也兼顾了后段脱除氨氮的碳源需求。如公开号为CN1762852A的中国专利文献公开的高氮高浓度有机废水处理工艺。但是该技术路线也存在不足之处，因为原水中难降解的COD浓度较高，用作碳源的部分原水直接超越到脱氮的好氧段，这部分原水经过的处理工艺单元和流程大大减少，因此处理出水COD指标超标的风险大大增加，有极大可能不能实现排放标准(如农田灌溉的标准要求低于300mg/L)，无法实现达标排放。
[0011]4、工业经济可靠的脱氮碳源少之又少，需要寻求经济廉价的碳源。如公开号为CN106967759A的中国专利文献，公开一种短时低温热预处理秸秆调质污泥共发酵产挥发酸的方法，该方法在碱性条件下将秸秆(主要是纤维素碱解)和污泥共发酵转化成挥发酸，可以把挥发酸碳源用于污水处理。但是在此方法中也存在如下不足之处：首先，该方法得到的
是一种混有挥发酸的高浓度废水，挥发酸和废水在碱性条件难以分离，难以直接被其他脱氮过程利用；其次，畜禽动物需要补钙，废水的硬度较大，粪污水在碱性条件下的结垢风险大大增加，会造成管线设备堵塞；第三，投加的秸秆中所含的难降解污染物会提高污水处理COD达标的难度，无法实现达标排放；第四，原料秸秆不易得到，对于普通的粪污处理站，还需要外购、储存、粉碎等一系列过程。
[0012]基于以上，亟待研发一种能高效低成本实现养殖粪污废水COD和氨氮达标排放的粪污废水处理方法及处理系统。

技术实现思路

[0013]本专利技术要解决的技术问题是提供一种粪污废水处理方法及处理系统，能高效低成本实现养殖粪污废水COD和氨氮的达标排放，同时能减少化学药剂絮凝剂的使用，降低二次污染风险。
[0014]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0015]第一方面，本专利技术提供一种粪污废水处理方法，具体包括如下步骤：
[0016]S1、固液分离：粪污废水进入固液分离单元，去除原水中固体悬浮物，过滤后的污水进入下一处理单元；
[0017]S2、生产碳源和硫化氢：
[0018]S201、经步骤S1过滤后的污水进入产酸厌氧池，按1
‑
10ppm投加产酸优势菌和硫酸盐还原菌(SRB)，利用产酸优势菌裂解污水中的大分子污染物，将其转化成小分子有机酸碳源，并利用硫酸盐还原菌将水中硫元素转化为硫化氢；
[0019]优选地，所述产酸优势菌包括：产甲酸草杆菌、食丙酸盐产氢产乙酸菌、产丁酸梭状芽孢杆菌、食丁酸盐产氢产乙酸菌中的至少两种；利用这些产酸优势菌将水中的大分子有机物转化成甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等小分子酸；
[0020]S202、从步骤S201产酸厌氧池出来的污水一部分进入调酸吹脱池，调节pH＝1.0
‑
4.0，在弱酸性条件下，利用空气将这部分污水中的碳源和硫化氢吹出进入吸收塔；
[0021]S203、吸收塔利用清水洗脱空气中的碳源和硫化氢，将碳源和硫化氢从气相转移到液相中，得到含有碳源和硫化氢的清水溶液；洗脱后的空气循环利用进入步骤S202的调酸吹脱池；
[0022]S204、步骤S202吹脱碳源和硫化氢后的污水进入中和池调节至弱碱性(保证后续生物单元的碱度要求)，处理条件为：pH＝7
‑
8，HRT＝1
‑
5分钟；
[0023]S3、去除COD污染物：步骤S204中和池流出的弱碱污水与步骤S201产酸厌氧池流出的剩余部分产酸污水均进入产沼气厌氧单元，经厌氧反应处理，将污水中的75％以上COD污染物转化成生物质能源沼气，沼气为自身中温厌氧条件供能；处理条件为：pH＝7
‑
8.5，T＝35
‑
40℃，HRT＝1
‑
5天，出水SS<1000mg/L；
[0024]S4、厌氧氨氧化脱氮：经步骤S3处理后的污水进入曝气亚硝化与脱氮分体式厌氧氨氧化单元，利用化能自养型细菌厌氧氨氧化菌脱除大部分总氮，水中剩余的COD分解后为厌氧氨氧化菌提供自养合成所需二氧化碳；处理条件为：pH＝7
‑
8.5，T＝25
‑
35℃，BOD<1.5TN；在该处理条件下，先将部分氨氮形成亚硝酸盐，然后将剩余的氨和亚硝酸盐反应生成氮气脱除总氮；
[0025]S5、短程硝化反硝化脱氮：经步骤S4脱氮后的污水进入短程硝化反硝化单元进一步脱氮，通入步骤S203的含有碳源和硫化氢的水溶液，以碳源和硫化氢作为氢供体为单元内的反硝化过程进一步脱除总氮；
[0026]S6、步骤S5处理后的水进入清水池，通过循环泵为步骤S203吸收塔提供洗脱用清水，剩余水排放或回用。
[0027]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粪污废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、固液分离：粪污废水进入固液分离单元，去除原水中固体悬浮物，过滤后的污水进入下一处理单元；S2、生产碳源和硫化氢：S201、经步骤S1过滤后的污水进入产酸厌氧池，按1
‑
10ppm投加产酸优势菌和硫酸盐还原菌，利用产酸优势菌裂解污水中的大分子污染物，将其转化成小分子有机酸碳源，并利用硫酸盐还原菌将水中硫元素转化为硫化氢；S202、从步骤S201产酸厌氧池出来的污水一部分进入调酸吹脱池，调节pH＝1.0
‑
4.0，在弱酸性条件下，利用空气将这部分污水中的碳源和硫化氢吹出进入吸收塔；S203、吸收塔利用清水洗脱空气中的碳源和硫化氢，将碳源和硫化氢从气相转移到液相中，得到含有碳源和硫化氢的水溶液；洗脱后的空气循环利用进入步骤S202的调酸吹脱池；S204、步骤S202吹脱碳源和硫化氢后的污水进入中和池调节至弱碱性，处理条件为：pH＝7
‑
8，HRT＝1
‑
5分钟；S3、去除COD污染物：步骤S204中和池流出的弱碱污水与步骤S201产酸厌氧池流出的剩余部分产酸污水均进入产沼气厌氧单元，经厌氧反应处理，将污水中75％以上的COD污染物转化成生物质能源沼气，沼气为自身中温厌氧条件供能；处理条件为：pH＝7
‑
8.5，T＝35
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40℃，HRT＝1
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5天，出水SS<1000mg/L；S4、厌氧氨氧化脱氮：经步骤S3处理后的污水进入曝气亚硝化与脱氮分体式厌氧氨氧化单元，利用化能自养型细菌厌氧氨氧化菌脱除大部分总氮，水中剩余的COD分解后为厌氧氨氧化菌提供自养合成所需二氧化碳；处理条件为：pH＝7
‑
8.5，T＝25
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35℃，BOD<1.5TN；在该处理条件下，先将部分氨氮形成亚硝酸盐，然后将剩余的氨和亚硝酸盐反应生成氮气脱除总氮；S5、短程硝化反硝化脱氮：经步骤S4脱氮后的污水进入短程硝化反硝化单元进一步脱氮，通入步骤S203的含有碳源和硫化氢的清水溶液，以碳源和硫化氢作为氢供体为单元内反硝化过程脱除总氮；S6、步骤S5处理后的水进入清水池，通过循环泵为步骤S203吸收塔提供洗脱用清水，剩余水排放或回用。2.根据权利要求1所述的粪污废水处理方法，其特征在于，步骤S1中，控制固液分离单元的过滤精度在0.05mm以内，去除原水中固体悬浮物，产生的固体用作堆肥无害化处理。3.根据权利要求1或2所述的粪污废水处理方法，其特征在于，步骤S201产酸厌氧池出来的5
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：于容朴，廖强，夏奡，朱恂，黄云，朱贤青，张敬苗，姚杰宇，
申请(专利权)人：北京华夏大禹环保有限公司，
类型：发明
国别省市：