本發(fā)明專利技術公開了一種高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理裝置及其工藝。本發(fā)明專利技術裝置主體為改良的跑道池式光生物反應器，以微藻、光合細菌、植物復合生態(tài)系統(tǒng)為基礎，構建高氨氮養(yǎng)豬沼液的高效低耗達標處理工藝，同時收獲藻菌生物質以及植物。具體步驟為：養(yǎng)豬廢水首先經(jīng)過固液分離后進入?yún)捬醢l(fā)酵池，產(chǎn)生的高氨氮沼液經(jīng)酸堿度、營養(yǎng)鹽調(diào)節(jié)后進入光生物反應器進行處理，生化出水經(jīng)絮凝沉淀池、消毒池后清水達標排放。本發(fā)明專利技術操作簡單，氮磷去除效率高，運行費用低，分離的藻菌生物質可作飼料、生物制氫或生物柴油的原料，且不產(chǎn)生二次污染。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于廢水處理領域，具體涉及一種高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理裝置及其工藝。
技術介紹
隨著集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展，養(yǎng)殖場每年產(chǎn)生大量含高COD、氮、磷、懸浮物的養(yǎng)殖廢水。目前養(yǎng)殖廢水處理工藝一般先經(jīng)過厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷，生成的沼液經(jīng)過一級處理、一級強化處理或二級生化處理后排放。但厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼液仍然含有較高的氨氮、磷酸鹽、重金屬等污染物，直接排放會導致水體富營養(yǎng)化。隨著國家對環(huán)保重視程度的增加，污水排放標準的嚴格執(zhí)行，沼液的處理以及達標排放已經(jīng)成為影響畜禽養(yǎng)殖業(yè)生存和發(fā)展的重要因素。菌藻共生技術是一種利用微藻和微生物(細菌、真菌等)共同處理廢水的一種生物處理方法。藻類是一類分布廣泛且能夠適應各種生態(tài)環(huán)境的自養(yǎng)微生物，他們能通過光合作用將太陽能轉化為化學能，并且吸收二氧化碳和氮、磷無機鹽，將其轉化為自身復雜的有機物儲存起來。微藻生物質富含油脂、淀粉以及蛋白質，可以作為生物柴油和化工生產(chǎn)的非糧原料。在菌藻共生系統(tǒng)中，好氧細菌和真菌能將含碳的復雜有機物降解為二氧化碳和水或者降解為低分子有機物，而二氧化碳和低分子有機物可以作為碳源被微藻利用，從而促進微藻的光合作用和生長代謝；微藻利用二氧化碳和廢水中的碳酸鹽，通過光合作用將細菌代謝產(chǎn)生的無機物同化為有機物儲存在細胞內(nèi)，并且釋放出氧氣，增加水中的溶氧量，營造好氧環(huán)境，促進好氧細菌和真菌的生長繁殖，藻和菌形成了互利互惠的共生關系，更有利于廢水的凈化處理。人工濕地系統(tǒng)是利用一些生長繁育能力旺盛、生長期長、耐污能力強、可作為飼料或食物的水生植物(如水蕹菜、水稻等)，通過吸附、氧化還原、微生物分解、轉化和養(yǎng)分吸收等過程，達到凈化污水中污染物質的目的。鑒于此，設計一種新型的結合藻菌共生技術與人工濕地技術的高氨氮養(yǎng)豬沼液生物處理裝置，這是非常必要且具有極大的實用價值和推廣前景。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術目的是提供一種高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理裝置，解決目前養(yǎng)豬場產(chǎn)生高氨氮沼液處理成本高、操作困難、效果差、難以推廣的共性問題。本專利技術采用的具體技術方案是：一種高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理裝置，其包括：導流板、跑道池、植物區(qū)、進水口、璞輪、調(diào)速電機、出水口、便橋，經(jīng)酸堿度、營養(yǎng)鹽調(diào)節(jié)后的沼液由進水口進入反應器，一部分沼液在跑道池內(nèi)由光合細菌和微藻進行微生物處理，通過璞輪攪拌推流；一部分沼液由支柱間隙進入植物區(qū)，通過植物對沼液就行處理，出水口出水。作為優(yōu)選，所述導流板為180°圓弧且逆流方向延伸長度為跑道池寬度的1/2。作為優(yōu)選，所述璞輪的轉軸兩端穿過跑道池池壁且一端與調(diào)速電機的輸出軸連接。作為優(yōu)選，所述植物區(qū)縱剖面由上至下為植物、粘土層、沙礫層、卵石層、支柱。作為優(yōu)選，所述植物為水稻、水蕹菜、黑麥草、狐尾藻中一種或多種，定期采收。作為優(yōu)選，所述粘土層厚度為15～20cm；沙礫層厚度為10～15cm；卵石層厚度為10～15cm，粒徑為4～7cm；支柱高度為2～3cm。本專利技術的另一目的在于提供一種使用所述裝置的高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理工藝，包括一下步驟：1)養(yǎng)豬、糞尿經(jīng)固液分離后，液體進入?yún)捬醢l(fā)酵池發(fā)酵產(chǎn)生沼氣和沼液，沼液暫存于沼液儲存池；2)步驟1)沼液儲存池中沼液進入調(diào)節(jié)池進行酸堿度、營養(yǎng)鹽調(diào)節(jié)后由進水口進入反應器，一部分沼液在跑道池內(nèi)由光合細菌和微藻進行微生物處理，通過璞輪攪拌推流；一部分沼液由支柱間隙進入植物區(qū)，通過植物對沼液就行處理，出水口出水；3)步驟2)出水排入絮凝沉淀池，通過投加絮凝劑收獲藻菌生物質；4)步驟3)分離后的上清液進入消毒池消毒后達標排放，部分回用清洗豬舍。作為優(yōu)選，所述步驟1)厭氧發(fā)酵后的沼液COD為500～2500mg/L，氨氮為150～600mg/L，總磷為5～30mg/L。作為優(yōu)選，所述步驟2)沼液在調(diào)節(jié)池中調(diào)節(jié)pH為8.0～11.0，氮磷比為25～40。作為優(yōu)選，所述步驟2)跑道池內(nèi)由光合細菌為莢膜紅細菌或生芽紅細菌，微藻為小球藻或柵藻，光合細菌與微藻比例為1:1(V:V)，接種量為沼液體積的5～15％，沼液在反應器內(nèi)停留時間為7～10天。作為優(yōu)選，所述步驟3)絮凝劑為生物絮凝劑或化學絮凝劑。作為優(yōu)選，所述步驟4)消毒劑為濃度7～12％次氯酸鈉溶液(有效氯質量分數(shù)％>10.0)，用量為0.1～0.3mL/L。本專利技術的優(yōu)點在于：(1)本專利技術采用藻菌共生體系，相比純藻、純菌對沼液有更好的處理效果；(2)本專利技術結合人工濕地技術，利用植物進行協(xié)同處理，提高了處理效率；(3)處理后收獲微藻生物質、光合細菌菌體、植物，可作為飼料、生物制氫或生物柴油的原料，且不產(chǎn)生二次污染；(4)本專利技術實施簡單、出水水質好、操作方便，實現(xiàn)了沼液的生態(tài)化處理,在改善環(huán)境的同時產(chǎn)生經(jīng)濟和社會效益。附圖說明圖1為本專利技術一種高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理裝置軸測圖。圖2為本專利技術一種高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理裝置整體結構示意圖。圖3為本專利技術一種高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理裝置植物區(qū)縱剖面圖。圖4為本專利技術一種高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理工藝流程圖。其中：1、導流板，2、跑道池，3、植物區(qū)，4、進水口，5、璞輪，6、電機，7、出水口，8、便橋，31、植物，32、黏土層，33、砂礫層，34、卵石層，35、支柱。具體實施方式下面結合具體的實施例，進一步闡述本專利技術。實施例下面以某規(guī)模化養(yǎng)豬場養(yǎng)豬沼液處理過程為例，利用本專利技術裝置對沼液進行處理。將10噸豬場廢水原液進行固液分離，液體進入?yún)捬醢l(fā)酵池進行發(fā)酵，發(fā)酵結束后沼液暫存于沼液儲存池，測得初始COD為1750mg/L，氨氮為320mg/L，總磷為12mg/L，pH為8.4，氮磷比、pH均在合適范圍內(nèi)，可不需調(diào)節(jié)直接使用。沼液由進水口進入反應器，一部分沼液在跑道池內(nèi)由光合細菌和微藻進行微生物處理，通過璞輪攪拌推流；一部分沼液由支柱間隙進入植物區(qū)，通過植物對沼液就行處理，出水口出水。跑道池內(nèi)由光合細菌為莢膜紅細菌，微藻為柵藻，光合細菌與微藻比例為1:1(V:V)，接種量為沼液體積的10％，沼液在反應器內(nèi)停留時間為7天，植物區(qū)種植黑麥草。測得出水COD為62mg/L，氨氮為5mg/L，總磷為1mg/L，達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(2014年征求意見稿第二稿)的排放要求。反應器出水進入絮凝沉淀池，通過投加絮凝劑收獲藻菌生物質含量達到0.98g/L，上清液進入消毒池消毒后排放。以上所述，僅是本專利技術的較佳實施例而已，并非對本專利技術的技術范圍作任何限制，故但凡依本專利技術的權利要求和說明書所做的變化或修飾，皆應屬于本專利技術專利涵蓋的范圍之內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理裝置，其特征在于，其包括：導流板(1)、跑道池(2)、植物區(qū)(3)、進水口(4)、璞輪(5)、調(diào)速電機(6)、出水口(7)、便橋(8)，經(jīng)酸堿度、營養(yǎng)鹽調(diào)節(jié)后的沼液由進水口(4)進入反應器，一部分沼液在跑道池(2)內(nèi)由光合細菌和微藻進行微生物處理，通過璞輪(5)攪拌推流；一部分沼液由支柱(35)間隙進入植物區(qū)(3)，通過植物對沼液就行處理，出水口(7)出水。
【技術特征摘要】
1.一種高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理裝置，其特征在于，其包括：導流板(1)、跑道池(2)、植物區(qū)(3)、進水口(4)、璞輪(5)、調(diào)速電機(6)、出水口(7)、便橋(8)，經(jīng)酸堿度、營養(yǎng)鹽調(diào)節(jié)后的沼液由進水口(4)進入反應器，一部分沼液在跑道池(2)內(nèi)由光合細菌和微藻進行微生物處理，通過璞輪(5)攪拌推流；一部分沼液由支柱(35)間隙進入植物區(qū)(3)，通過植物對沼液就行處理，出水口(7)出水。2.根據(jù)權利要求1所述的一種高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理裝置，其特征在于，所述導流板(1)為180°圓弧且逆流方向延伸長度為跑道池(2)寬度的1/2。3.根據(jù)權利要求1所述的一種高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理裝置，其特征在于，所述璞輪(5)的轉軸兩端穿過跑道池(2)池壁且一端與調(diào)速電機(6)的輸出軸連接。4.根據(jù)權利要求1所述的一種高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理裝置，其特征在于，所述植物區(qū)(3)縱剖面由上至下為植物(31)、粘土層(32)、沙礫層(33)、卵石層(34)、支柱(35)。5.根據(jù)權利要求4所述的一種高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理裝置，其特征在于，所述植物(31)為水稻、水蕹菜、黑麥草、狐尾藻中一種或多種，定期采收。6.根據(jù)權利要求4所述的一種高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理裝置，其特征在于，所述粘土層(32)厚度為15～20cm；沙礫層(33)厚度為10～15cm；卵石層(34)厚度為10～15cm，粒徑為4～7cm；支柱(35)高度為2～3cm。7.一種使用權利要求1-6任一項所述裝置的一種高氨氮養(yǎng)豬沼液的生物處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：1)養(yǎng)豬、糞尿經(jīng)固...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：楊春平，羅樂，嚴洲，仇璐，彭志雄，文珊，劉海洋，周自力，婁偉，
申請(專利權)人：湖南大學，
類型：發(fā)明
國別省市：湖南;43
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