CN107140702A - 禽畜养殖、屠宰和生活污水的处理方法及除臭污水处理剂 - Google Patents

禽畜养殖、屠宰和生活污水的处理方法及除臭污水处理剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种禽畜养殖、屠宰污水和生活污水的处理方法及除臭污水处理剂。本发明要解决的技术问题是提供一种利用废水中的油脂，具有自清洁功能、可消除臭味、避免产生污泥的禽畜养殖、屠宰和生活污水处理方法，具有无需酸化处理去除油脂，也无需中和处理，避免污染环境的特点。处理方法主要包括高效氮磷生化循环处理、污泥回收油脂、消毒处理等。采用本发明处理污水，可以使设备具有自清洁效果，设备不会锈蚀、不会有油污；也解决了在降解有机物同时除氨氮和重金属的难题，适合于不同养殖规模的养殖场、屠宰场的污水处理，同样也适用于生活污水等具有高COD或高氨氮的污水。

Description

禽畜养殖、屠宰和生活污水的处理方法及除臭污水处理剂
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种禽畜养殖、屠宰污水和生活污水的处理方法及除臭污水处理剂。
背景技术
畜禽养殖污水、屠宰加工厂污水和人类生活污水，都是含有大量病原体的高浓度有机污水，是水体的主要污染源之一。这些污水中含有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类、脂肪、毛发、蛋白质等；也含有病原菌、病毒和寄生虫卵；无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。总的特点是含大量的氨氮、氨、氮、硫和磷,在厌氧细菌作用下，易生恶臭物质。这些污水主要集中在短时间内产生，其污水排量大，水质水量排放的不均衡性较强，污水治理工作量大。传统工艺处理这些污水，运行负荷较低，出水CODcr很难达到新标准的排放要求；去除氨氮、总氮、总磷能力也较低，容易产生恶臭气体和污泥；还由于投资成本高、能耗高，运行成本高，工艺复杂，运行管理难度大。
这类污水中氨氮含量非常高，目前常用的污水脱氮技术为传统生物脱氮，即通过硝化-反硝化过程使氨氮转化为氮气。硝化和反硝化是两个相互对立的过程，硝化反应借助硝化细菌的作用，要在有氧环境下进行；反硝化反应则需借助于反硝化菌的作用，要在无氧条件下进行；而传统生物脱氮工艺需要大量的有机碳源作为电子供体，如果C/N<2.5，没有外加有机碳源，反硝化就无法有效的进行，而如果C/N<4，反硝化容器体积要提高1.5-1.7倍；因此在处理养殖、屠宰和生活废水这类超低C/N比高浓度含氮废水时，传统生物脱氮工艺表现出极大的局限性。现有技术也未有见到针对这类超低C/N比高浓度含氮废水的污水处理剂。现有的污水处理剂也会影响菌类的活性，降低脱氮效率。
污水中的油脂需要专门处理，现有处理方法是由格栅进入隔油池，经酸化隔油处理后可回收大量的油脂，以便减轻后续处理工艺的有机负荷。污水经过隔油池去除表层浮油后进入中和调节池，调节池污水再用泵泵入气浮池，去除污水中的浮化油、磷脂、皂脚、COD等。现有的除油脂工艺过于复杂，污水处理效率低，需要酸化和中和调节步骤，容易产生二次污染。并且去除油脂的设备油污严重，气味难闻，需要定期清理，还会产生二次污染。
污水处理厂会产生恶臭气味和噪音，选址时要考虑到负面影响，选址不够灵活。处理设备上污渍多，锈蚀多，不够美观。
发明内容
为了解决上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种利用废水中的油脂，具有自清洁功能、可消除臭味、避免产生污泥的禽畜养殖、屠宰和生活污水处理方法，具有无需酸化处理去除油脂，也无需中和处理，避免污染环境的特点。
本发明的另一目的是提供一种能够处理超低C/N比高浓度含氮废水的污水处理剂，具有消除臭味、自清洁污水设备、不影响菌类活性的特点。
为了实现本发明的发明目的，本发明采用如下的技术方案：
一种消除臭味的污水处理剂，按重量份如下：氧化钙30-70份，硝酸锰5-25份，三氯化铁10-50份，碳酸钙15-70份，溴化钙1-10份。
优选的，一种消除臭味的污水处理剂，按重量份如下：氧化钙40-60份，硝酸锰7-20份，三氯化铁20-40份，碳酸钙30-50份，溴化钙2-6份。
一种禽畜养殖、屠宰污水和生活污水的处理方法，采用以下步骤：
(1)污水中加入污水处理剂，污水处理剂按重量份如下：氧化钙30-70份，硝酸锰5-25份，三氯化铁10-50份，碳酸钙15-70份，溴化钙1-10份；
(2)将(1)所得的污水经高效氮磷生化循环处理***进行生化处理，处理***中设置有反硝化单元、厌氧自循环单元、氨氧化单元；
(3)固液分离处理：将(2)产生的沉淀物进行渣水分离，滤液无明显固形物，滤液自流入消毒池；
(4)沉淀物回收：将(3)中的沉淀物回收后用于回收油脂；
(5)消毒池，达标排放：将(3)的滤液采用石英砂过滤，采用二氧化氯发生器产生消毒剂消毒污水，消毒接触时间≥半小时。
步骤(4)中回收油脂后的固形物可以循环应用于步骤(1)。
步骤(2)中，反硝化单元设置反硝化区、沉淀区，各个分区通过导流墙(板)分区，反硝化区溶解氧控制0.07mg/L～0.3mg/L，沉淀区的表面负荷控制1m3/m2.h～3.5m3/m2.h。
步骤(2)中，厌氧自循环单元设置混合区、三相分离区，混合区与三相分离区通过设置隔板分离，设计有机物容积负荷为5KgCOD/m3.d～18KgCOD/m3.d，混合区的反应时间控制1h～3h，三相分离区的悬浮物SS控制＜100mg/L。
步骤(2)中，氨氧化单元设置混合装置，同时氨氧化单元包括厌氧氨氧化反应和好氧氨氧化反应。
氧化钙具有调节PH值、除磷酸盐、除重金属、降低BOD、杀灭细菌和病毒等作用，氧化钙和污水中的部分油脂进行皂化反应生成脂肪酸钙和甘油，脂肪酸钙分子将污染物包裹起来和水分离，便于从污水中去除杂质，同时清洗干净污水处理设备，使污水设备具有自清洁功能。脂肪酸钙作为絮凝剂和碳酸钙协同作用，使污染物快速凝聚、沉淀，沉淀后更容易和水分离。甘油为污水处理中的菌类提供养分，使菌类大量繁殖，提高硝化-反硝化的效率。溴化钙可避免高氨氮对菌类微生物产生抑制，溴化钙和污水中的有机物作用，有利于菌类微生物的繁殖和活性，提高处理效率。碳酸钙不溶解，作为增重剂和絮凝剂、污染物结合后快速沉淀，便于和水分离。碳酸钙粉末吸收油脂后，容易和水分离，可以采用加热、机械、浸出的方法回收吸附的油脂，回收油脂后的碳酸钙粉末可以继续循环使用。
碳酸钙粉末的摩擦作用使污水设备保持光亮一新，不会锈蚀、产生污渍，可以长期使用，而无需耗费人力和时间进行设备清理。节约使用成本，避免清理设备使用各种清洁剂污染环境。
本发明的有益效果：
1、可以通过增减污水处理剂的用量，灵活适用于各种浓度和排放量的污水，实现碳、氮、磷的高效低耗同步处理去除总氮、氨氮、总磷。
2、利用废水中丰富的有机物作为反硝化碳源实现反硝化的高效率；本发明提供的消除臭味的污水处理剂可为硝化提供充足碱度，无需外加碳源。
3、利用废水中的脂肪生成清洁基团，清洁基团包裹住污染物作为絮凝剂，在碳酸钙的作用下更容易和污水分离；同时清洁基团可以在处理污水的过程中清洁污水处理设备，因此，应用本发明的污水处理设备具有自清洁功能，越用越干净。清洁基团包裹住的油脂分子更容易被回收再次利用。
4、本发明提供的消除臭味的污水处理剂不影响菌类的活性，将污水中的有机物分解成小分子物质，比如甘油等，更利于菌类的吸收和降解，提高菌类的分解效率，促进菌类繁殖。大大提高污水处理效率。
5、污水处理剂可以调节硝化过程，减少溶解氧，避免亚硝酸盐累积；比传统工艺节约35％左右的好氧能耗，节约45％左右的碳源。
6、有效减少污泥量的产生，避免恶臭气体的产生，污泥(沉淀物)不膨胀，不会有溢出的隐患。因此工艺的自动化程度高，可实现无人值守，也不会有恶臭气体污染环境。曝气工艺少，噪音少。因此，污水处理场地的选择更加灵活。可以就近选址，快速处理污水。
7、抗负荷能力强，可适应水质的大幅变化。
8、投资小，占地小，工艺简单，生产效率高，适应范围广，不易产生二次污染，油脂易回收。处理污水时，无需酸化处理去除油脂，也无需中和处理，避免污染环境。
采用本发明的方法处理后污水可以达到国家《畜禽养殖业水污染物排放标准》GB18596-2001的要求，不仅可有效解决畜禽养殖行业污水治理的达标排放问题，也解决了在降解有机物同时除氨氮的难题，适合于大、中、小不同养殖规模的养殖场的污水处理,同样也适合于市政生活污水、具有高COD或高氨氮特性的污水处理，应用前景广阔。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种消除臭味的污水处理剂，按重量份如下：氧化钙70份，硝酸锰22份，三氯化铁15份，碳酸钙50份，溴化钙5份。
实施例2
一种消除臭味的污水处理剂，按重量份如下：氧化钙35份，硝酸锰15份，三氯化铁40份，碳酸钙20份，溴化钙9份。
实施例3
一种消除臭味的污水处理剂，按重量份如下：氧化钙50份，硝酸锰8份，三氯化铁30份，碳酸钙42份，溴化钙3份。
实施例4
一种消除臭味的污水处理剂，按重量份如下：氧化钙65份，硝酸锰17份，三氯化铁20份，碳酸钙66份，溴化钙7份。
实施例5
某浙江养殖厂养殖污水，日排放养殖污水100吨，污水的主要污染物CODcr为8000-15000mg/L，氨氮为700-1300mg/L，SS为7000-14000mg/L，pH为6-9。
处理工艺为：
(1)污水中加入污水处理剂15KG，污水处理剂按重量份如下：氧化钙32份，硝酸锰10份，三氯化铁24份，碳酸钙25份，溴化钙9份；调节池容易设计为120立方米。
(2)将(1)所得的污水经高效氮磷生化循环处理***进行生化处理，总容积为700立方米。处理***中设置有反硝化单元、厌氧自循环单元、氨氧化单元。
反硝化单元设置反硝化区、沉淀区，各个分区通过导流墙(板)分区，反硝化区溶解氧控制0.07mg/L～0.15mg/L，沉淀区的表面负荷控制1m3/m2.h～2m3/m2.h。
厌氧自循环单元设置混合区、三相分离区，混合区与三相分离区通过设置隔板分离，设计有机物容积负荷为5KgCOD/m3.d～10KgCOD/m3.d，混合区的反应时间控制1h～1.5h，三相分离区的悬浮物SS控制＜80mg/L。
氨氧化单元设置混合装置，同时氨氧化单元包括厌氧氨氧化反应和好氧氨氧化反应。
(3)固液分离处理：将(2)产生的沉淀物进行渣水分离，滤液无明显固形物，滤液自流入消毒池；
(4)沉淀物回收：将(3)中的沉淀物回收后用机械法回收油脂；回收油脂后的固形物循环应用于步骤(1)。
(5)消毒池：将(3)的滤液采用石英砂过滤，采用二氧化氯发生器(200g/h)产生消毒剂消毒污水，消毒接触时间≥半小时。
采用本发明方法处理后，出水水质达到以下指标：CODcr为74mg/L，BOD5为21mg/L，氨氮为20mg/L，总氮为25mg/L,总磷为2mg/L，SS为50mg/L，PH＝7.5-8，粪大肠菌群数为240个/100ml，蛔虫卵为0个/L,总铜为0mg/L，总铬为0.03mg/L,总锌为0.7mg/L，满足了《畜禽养殖业水污染物排放标准》GB18596-2001的要求。污水处理设备无锈蚀，洁净无油污，加入污水处理剂后污水臭味消除，处理污水时无臭味。
步骤(4)中沉淀物产量少，沉淀物结实不膨胀，易沉淀不易被水冲散，易脱水；水透明度极高，水浊度几乎为0。沉降物pH中性，不产生二次污染,属绿色环保制品(其他絮凝剂产生的污泥多数为酸性，pH值在4-5之间)。
实施例6
某浙江屠宰场厂屠宰污水，日排放养殖污水300吨，污水的主要污染物CODcr为9000-20000mg/L，氨氮为1000-1800mg/L，SS为9000-18000mg/L，pH为6-9.3。
处理工艺为：
(1)污水中加入污水处理剂50KG，污水处理剂按重量份如下：氧化钙70份，硝酸锰22份，三氯化铁16份，碳酸钙50份，溴化钙5份；调节池容易设计为320立方米。
(2)将(1)所得的污水经高效氮磷生化循环处理***进行生化处理，总容积为1500立方米。处理***中设置有反硝化单元、厌氧自循环单元、氨氧化单元。
反硝化单元设置反硝化区、沉淀区，各个分区通过导流墙(板)分区，反硝化区溶解氧控制0.07mg/L～0.1mg/L，沉淀区的表面负荷控制1m3/m2.h～2.5m3/m2.h。
厌氧自循环单元设置混合区、三相分离区，混合区与三相分离区通过设置隔板分离，设计有机物容积负荷为8KgCOD/m3.d～20KgCOD/m3.d，混合区的反应时间控制1h～1.5h，三相分离区的悬浮物SS控制＜80mg/L。
氨氧化单元设置混合装置，同时氨氧化单元包括厌氧氨氧化反应和好氧氨氧化反应。
(3)固液分离处理：将(2)产生的沉淀物进行渣水分离，滤液无明显固形物，滤液自流入消毒池；
(4)沉淀物回收：将(3)中的沉淀物回收后用浸出法回收油脂；回收油脂后的固形物循环应用于步骤(1)。
(5)消毒池：将(3)的滤液采用石英砂过滤，采用二氧化氯发生器(250g/h)产生消毒剂消毒污水，消毒接触时间≥半小时。
采用本发明方法处理后，出水水质达到以下指标：CODcr为80mg/L，BOD5为21mg/L，氨氮为15mg/L，总氮为23mg/L,总磷为2.5mg/L，SS为50mg/L，PH＝7-8，粪大肠菌群数为220个/100ml，蛔虫卵为0个/L,总铜为0mg/L，总铬为0.07mg/L,总锌为0.5mg/L，满足了《畜禽养殖业水污染物排放标准》GB18596-2001的要求。污水处理设备无锈蚀，洁净无油污，加入污水处理剂后污水臭味消除。
步骤(4)中沉淀物产量少，沉淀物结实不膨胀，易沉淀不易被水冲散，易脱水；水透明度极高，水浊度几乎为0。沉降物pH中性，不产生二次污染,属绿色环保制品(其他絮凝剂产生的污泥多数为酸性，pH值在4-5之间)。
实施例7
某浙江污水处理厂处理生活污水，日排放生活污水1000吨，污水的主要污染物CODcr为300-500mg/L，氨氮为30-60mg/L，SS为100-200mg/L，pH为6.5-9.5。
处理工艺为：
(1)污水中加入污水处理剂10KG，污水处理剂按重量份如下：氧化钙50份，硝酸锰8份，三氯化铁30份，碳酸钙38份，溴化钙4份；调节池容易设计为1000立方米。
(2)将(1)所得的污水经高效氮磷生化循环处理***进行生化处理，总容积为5000立方米。处理***中设置有反硝化单元、厌氧自循环单元、氨氧化单元。
反硝化单元设置反硝化区、沉淀区，各个分区通过导流墙(板)分区，反硝化区溶解氧控制0.02mg/L～0.05mg/L，沉淀区的表面负荷控制0.5m3/m2.h～2.5m3/m2.h。
厌氧自循环单元设置混合区、三相分离区，混合区与三相分离区通过设置隔板分离，设计有机物容积负荷为1KgCOD/m3.d～10KgCOD/m3.d，混合区的反应时间控制1h～1.5h，三相分离区的悬浮物SS控制＜10mg/L。
氨氧化单元设置混合装置，同时氨氧化单元包括厌氧氨氧化反应和好氧氨氧化反应。
(3)固液分离处理：将(2)产生的沉淀物进行渣水分离，滤液无明显固形物，滤液自流入消毒池；
(4)沉淀物回收：将(3)中的沉淀物回收后用浸出法回收油脂；回收油脂后的固形物循环应用于步骤(1)。
(5)消毒池：将(3)的滤液采用石英砂过滤，采用二氧化氯发生器(50g/h)产生消毒剂消毒污水，消毒接触时间≥半小时。
采用本发明方法处理后，出水水质达到以下指标：CODcr为30mg/L，BOD5为9mg/L，氨氮为5mg/L，总氮为9mg/L,总磷为0.4mg/L，SS为8mg/L，PH＝7-7.5，粪大肠菌群数为31个/100ml，蛔虫卵为0个/L,总铜为0mg/L，总铬为0.04mg/L,总锌为0.4mg/L，满足了《生活污水排放标准》GB 18918－2002的要求。污水处理设备无锈蚀，洁净无油污，加入污水处理剂后污水臭味消除，处理污水时无臭味。
步骤(4)中沉淀物产量少，沉淀物结实不膨胀，易沉淀不易被水冲散，易脱水；水透明度极高，水浊度几乎为0。沉降物pH中性，不产生二次污染,属绿色环保制品(其他絮凝剂产生的污泥多数为酸性，pH值在4-5之间)。
对比实验：对照例1
采用和实施例1相同的组方，不同的地方在于不含有溴化钙。
对照例2
采用和实施例2相同的组方，不同的地方在于不含有溴化钙。
对比实验：将实施例1、2和对照例1、2分别用于处理实施例6的污水，处理工艺和实施例6相同。
试验差异体现在步骤(2)将(1)所得的污水经高效氮磷生化循环处理***进行生化处理的效率上。
实施例1：6个小时完成处理。实施例2：7.5个小时完成处理。
对照例1:17个小时完成处理。对照例2:21个小时完成处理。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种禽畜养殖、屠宰污水和生活污水的处理方法，其特征在于采用以下步骤：
(1)污水中加入污水处理剂，污水处理剂按重量份如下：氧化钙30-70份，硝酸锰5-25份，三氯化铁10-50份，碳酸钙15-70份，溴化钙1-10份；
(2)将(1)所得的污水经高效氮磷生化循环处理***进行生化处理，处理***中设置有反硝化单元、厌氧自循环单元、氨氧化单元；
(3)固液分离处理：将(2)产生的沉淀物进行渣水分离，滤液无明显固形物，滤液自流入消毒池；
(4)沉淀物回收：将(3)中的沉淀物回收后用于回收油脂；
(5)消毒池，达标排放：将(3)的滤液采用石英砂过滤，采用二氧化氯发生器产生消毒剂消毒污水，消毒接触时间≥半小时。
2.根据权利要求1所述的一种禽畜养殖、屠宰污水和生活污水的处理方法，其特征在于：步骤(4)中回收油脂后的固形物可以循环应用于步骤(1)。
3.根据权利要求1所述的一种禽畜养殖、屠宰污水和生活污水的处理方法，其特征在于：步骤(2)中，反硝化单元设置反硝化区、沉淀区，各个分区通过导流墙(板)分区，反硝化区溶解氧控制0.07mg/L～0.3mg/L，沉淀区的表面负荷控制1m3/m2.h～3.5m3/m2.h。
4.根据权利要求1所述的一种禽畜养殖、屠宰污水和生活污水的处理方法，其特征在于：步骤(2)中，厌氧自循环单元设置混合区、三相分离区，混合区与三相分离区通过设置隔板分离，设计有机物容积负荷为5KgCOD/m3.d～18KgCOD/m3.d，混合区的反应时间控制1h～3h，三相分离区的悬浮物SS控制＜100mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种禽畜养殖、屠宰污水和生活污水的处理方法，其特征在于：步骤(2)中，氨氧化单元设置混合装置，同时氨氧化单元包括厌氧氨氧化反应和好氧氨氧化反应。
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