一種USR沼氣池和生物反應(yīng)器聯(lián)合處理畜禽糞便的方法與流程

本發(fā)明屬于畜禽糞便處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種USR沼氣池和生物反應(yīng)器聯(lián)合處理畜禽糞便的方法。

背景技術(shù)：

沼氣厭氧發(fā)酵是一個綜合性的廢物資源化利用系統(tǒng)，沼氣發(fā)酵又稱為厭氧消化或是厭氧發(fā)酵，它將有機物質(zhì)(如人畜家禽糞便、秸稈、雜草等)在一定的水分、溫度和厭氧條件下，通過種類繁多、數(shù)量巨大且功能不同的各類微生物的分解代謝，最終轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸嫉然旌闲詺怏w(沼氣)的過程。

升流式固體反應(yīng)系統(tǒng)(Up-flow Solid Reactor，簡稱USR)適用于處理高懸浮固體原料、總固體含量(TS)為5％畜禽糞污，在當(dāng)前畜禽養(yǎng)殖行業(yè)糞污資源化利用方面有較多的應(yīng)用。USR的下部是含有高濃度厭氧微生物的固體床。發(fā)酵原料從反應(yīng)器底部進入，依靠進料和所產(chǎn)沼氣的上升動力按一定的速度向上升流。料液通過高濃度厭氧微生物固體床時，有機物被分解發(fā)酵，上清液從反應(yīng)器上部排出。未消化的生物質(zhì)固體顆粒和沼氣發(fā)酵微生物靠自然沉降滯留于消化器內(nèi)，上清液從消化器上部溢出，這樣可以得到比水力滯留期(HRT)高得多的固體滯留期(SRT)和微生物滯留期(MRT)，從而提高了固體有機物的分解率和消化器的效率。USR反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有布水系統(tǒng)，底部是高濃度厭氧菌床，上部設(shè)置擋渣板。

經(jīng)過USR系統(tǒng)處理畜禽糞便后產(chǎn)生的沼液屬于高濃度有機廢水，具有機物濃度高、可生化性好、易降解的特點，不能達到排放標(biāo)準(zhǔn)，剩余沼液須回流至集水池，必須經(jīng)過建立水處理廠進行專門處理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對如今畜禽糞便處理難題，提供一種簡單、糞便處理效果好、效率高，一體化系統(tǒng)，排放水體中COD、BOD₅和SS等有機污染物含量低的USR沼氣池和生物反應(yīng)器聯(lián)合處理畜禽糞便的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案在于提供一種USR沼氣池和生物反應(yīng)器聯(lián)合處理畜禽糞便的方法，USR沼氣池出來的沼液通入生物反應(yīng)器中，沼液通過生物反應(yīng)器上部通入；

所述生物反應(yīng)器分為左右兩部分，一部分設(shè)置曝氣裝置，另一部分設(shè)置MBR膜生物反應(yīng)器；

從USR沼氣池出來的沼液先經(jīng)曝氣裝置曝氣反應(yīng)以后再流入MBR膜生物反應(yīng)器處理。

本發(fā)明通過設(shè)置USR反應(yīng)器聯(lián)合MBR膜生物處理技術(shù)，且通過對兩項反應(yīng)器進行一體化結(jié)構(gòu)改變，使養(yǎng)殖場中的糞便污水一步得到了高效處理。

本發(fā)明進一步包括以下優(yōu)選的技術(shù)方案：

優(yōu)選的方案中，所述MBR膜生物反應(yīng)器側(cè)的pH為5～10。

優(yōu)選的方案中，所述MBR膜生物反應(yīng)器的跨膜壓差為5～30KPa。

優(yōu)選的方案中，所述MBR膜生物反應(yīng)器側(cè)的溫度為35-40℃。

優(yōu)選的方案中，所述MBR膜生物反應(yīng)器的長1000-1500mm，寬500-1000mm，高度1500-2000mm。

優(yōu)選的方案中，所述曝氣過程中，曝入的氣體為空氣，曝氣管的孔徑為5mm。

優(yōu)選的方案中，所述曝氣過程中，曝入的氣體與沼液的體積比為1：(15-18)。

優(yōu)選的方案中，所述MBR膜生物反應(yīng)器與曝氣裝置垂直放置。

優(yōu)選的方案中，所述USR反應(yīng)器沼液通入生物反應(yīng)器的通入導(dǎo)管高于MBR膜生物反應(yīng)器水面0.6～1m。

本發(fā)明通過先曝氣，提供好氧反應(yīng)，使水體中的有機污染物經(jīng)反應(yīng)代謝能進一步達到無害化降解的目的。

通過MBR膜生物反應(yīng)器進一步將水中的活性污泥和大部分污染物過濾在外，經(jīng)出水泵將清水從MBR膜生物反應(yīng)器上部導(dǎo)出，達標(biāo)排放。

本發(fā)明首次針對USR反應(yīng)器出來的沼液，設(shè)計了一整套的有效處理方案，且通過實驗驗證，發(fā)現(xiàn)其具有非常好的效果，具有很好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1)由于USR反應(yīng)器與MBR膜生物反應(yīng)器的聯(lián)合處理可有效彌補USR處理后的液體COD、BOD₅、TSS偏高的缺點，處理后的水質(zhì)穩(wěn)定，可直接回用；

2)工藝流程短，占地面積小，一體化運行控制靈活穩(wěn)定，不用單獨設(shè)立沉淀、過濾等固液分離池；

3)對細小顆粒、小分子有機物去除能力強，尤其對SS具有很好的去除能力；

4)本發(fā)明設(shè)計合理，完全可實現(xiàn)零污泥排放，無二次污染；

5)本發(fā)明的USR—MBR聯(lián)合深度處理糞便污水技術(shù)設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，處理效率高，是發(fā)明人經(jīng)過大量探索才得到的。

6)通過本發(fā)明處理后的水體BOD濃度低于50mg/L，COD濃度低于70mg/L，SS濃度約為80mg/L，優(yōu)于國家一級A標(biāo)準(zhǔn)，部分指標(biāo)達到地表水IV類，實現(xiàn)達標(biāo)排放。

附圖說明

圖1為USR—MBR反應(yīng)器一體化處理工藝流程示意圖。

圖2為本發(fā)明的處理工藝流程具體示意圖。

具體實施方式

實施例1

對某大型畜禽養(yǎng)殖廠發(fā)酵系統(tǒng)排放的沼液進行污水處理，USR各項參數(shù)為常規(guī)型尺寸，糞便污水經(jīng)過下部導(dǎo)管進入USR反應(yīng)器內(nèi)部，其進料濃度為

TS5％～6％，COD42～55g/L，懸浮固體為45～55g/L，在35℃條件下，USR的負荷可達10KgCOD/(m³·d)，產(chǎn)氣率4.882m³/(m³·d)，CH₄含量60％左右，COD去除率85％左右，SS去除率為66.16％，水力滯留期約為5天。通過USR一級處理后上清液的COD濃度470mg/L、BOD₅濃度326mg/L、SS含量135.72mg/L，未達到國家廢水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)，上清液經(jīng)上部導(dǎo)管進入生物反應(yīng)器。

USR反應(yīng)器上清液導(dǎo)管至少高于MBR反應(yīng)器水面0.6～1m，MBR反應(yīng)器內(nèi)設(shè)曝氣管(孔徑5mm)，膜組件置MBR反應(yīng)器內(nèi)部，污水進入MBR膜生物反應(yīng)器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在負壓作用下由膜過濾出水，過濾后的水經(jīng)出水泵從上部導(dǎo)管排出，反應(yīng)器內(nèi)的少量污泥可運至污泥干化場進行處理。

處理后水體的COD含量為23.32mg/L、BOD含量為6.6mg/L、總SS含量為19mg/l，可直接排放。