本發(fā)明涉及一種缺氧/好氧（A/O）、序批式生物膜反應(yīng)器（SBBR）、氧化塘和人工濕地（CW）組合處理豬場沼液系統(tǒng)，屬于環(huán)境科學(xué)與工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來，我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展，形成了規(guī)模化、集約化的發(fā)展趨勢，同時(shí)產(chǎn)生了大量的畜禽糞便，其形成的環(huán)境問題也日益嚴(yán)重。第一次全國污染源普查公報(bào)顯示，畜禽養(yǎng)殖業(yè)年排放化學(xué)需氧量1268.26萬噸，總氮102.48萬噸，總磷16.04萬噸。此外，據(jù)測算2020年全國畜禽糞便的產(chǎn)生量將達(dá)到42.22×10⁸t。畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染已成為我國農(nóng)村面源污染的主要因素之一，也成為繼工業(yè)廢水和生活污水的第三大污染源。全國統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明生豬養(yǎng)殖業(yè)占畜禽養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)模的47%，故很有必要加大對養(yǎng)豬業(yè)廢水的治理力度?，F(xiàn)階段，我國的規(guī)模化養(yǎng)豬場廢水治理基本完成了厭氧處理，即建有厭氧處理構(gòu)筑物，如沼氣池。經(jīng)過厭氧發(fā)酵使得豬場廢水中的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿佑袡C(jī)酸，有機(jī)物濃度有所下降。但發(fā)酵后產(chǎn)生的大量沼液中仍然含有較高濃度的COD和大量氨、磷等富營養(yǎng)物質(zhì)，如果不進(jìn)一步處理，直接排放將對周邊的生態(tài)環(huán)境形成嚴(yán)重的破壞。

目前，國內(nèi)外對豬場沼液處理研發(fā)了多種工藝，如鐵碳微電解法、SBBR工藝、超濾（UF）等等。但單一處理工藝不易處理達(dá)標(biāo)，并且存在處理效果不穩(wěn)定，運(yùn)行管理費(fèi)用高等問題，現(xiàn)階段仍缺乏經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)成熟的工藝處理此類廢水。因此,尋找一種脫氮除磷效果好、投資和運(yùn)行成本低,因地制宜、操作管理簡單,并能產(chǎn)生一定經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的組合工藝,對解決規(guī)?；B(yǎng)豬廢水造成的環(huán)境污染問題尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對豬場沼液具有氮磷濃度高、有機(jī)物含量大且可生化性差等特點(diǎn)，提出了一種缺氧/好氧（A/O）—序批式生物膜反應(yīng)器（SBBR）—氧化塘—人工濕地（CW）綜合處理豬場沼液系統(tǒng),經(jīng)過該系統(tǒng)處理后出水指標(biāo)均符合《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18596-2001）要求。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是:利用缺氧/好氧（A/O）、序批式生物膜反應(yīng)器（SBBR）、氧化塘、人工濕地（CW）四位一體綜合處理豬場沼液，

所述系統(tǒng)組成為:在序批式生物膜反應(yīng)器之前依次設(shè)置調(diào)節(jié)池、缺氧池、好氧池、二沉池，在SBBR反應(yīng)器之后依次建立氧化塘和由美人蕉、蘆葦、香蒲、茭白等水生植物構(gòu)成的三級人工濕地。

所述二沉池、序批式生物膜反應(yīng)器與污泥干化床連接,使兩池的污泥排入污泥干化床,污泥干化床與缺氧池連接,使污泥上層液流至缺氧池。所述系統(tǒng)工作過程如下：

（1）豬場沼液通過管網(wǎng)收集，經(jīng)過格柵截留大顆粒的糞渣和無機(jī)漂浮物后自流入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水質(zhì)和水量調(diào)節(jié)，減小沖擊負(fù)荷；

(2）經(jīng)過調(diào)節(jié)后沼液通過提升泵進(jìn)入缺氧池，在異養(yǎng)菌的作用下經(jīng)過水解酸化反應(yīng)。降解有機(jī)物改善廢水的可生化性，并在生物膜的吸附和重力沉降的作用下去除部分懸浮顆粒物；

（3）缺氧池出水自流進(jìn)入好氧池，微生物在好氧條件下通過代謝作用大量降解有機(jī)物以及通過硝化作用去除大部分的氨氮，同時(shí)控制好氧池的混合液部分回流至缺氧池，提高反硝化脫氮效果；

（4）好氧池出水通過提升泵進(jìn)入二沉池，對廢水進(jìn)行水力澄清，去除前段工藝流失的活性污泥和脫落的生物膜以維持后續(xù)工藝的正常運(yùn)行，沉淀池的污泥部分回流至缺氧池和SBBR反應(yīng)器，提高活性污泥濃度；

（5）二沉池出水通過溢流堰溢流至SBBR反應(yīng)器，利用反應(yīng)器中附著在填料上的生物膜對污染物進(jìn)行生化降解，SBBR反應(yīng)器運(yùn)行方式及時(shí)間參數(shù)為進(jìn)水1h，曝氣3.5h，缺氧2h，曝氣3.5h，沉淀1h，排水1h，在經(jīng)過好氧/缺氧中的硝化/反硝化反應(yīng)后進(jìn)一步去除COD、氮磷等污染物；

（6）SBBR反應(yīng)器出水自流進(jìn)入氧化塘，利用菌、藻共生系統(tǒng)和水生生物系統(tǒng)對廢水進(jìn)行凈化；

（7）氧化塘出水流入人工濕地，人工濕地為3級串聯(lián);第一級為垂直流人工濕地，種植美人蕉;第二級為表面流人工濕地，種植蘆葦和香蒲;第三級為潛流人工濕地，種植茭白、狐尾藻;廢水經(jīng)過土壤、介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物多重協(xié)同作用進(jìn)行深度處理，最終達(dá)標(biāo)排放;

（8）二沉池和SBBR反應(yīng)器的剩余污泥排入污泥干化床，干化后的污泥進(jìn)行外運(yùn)處理處置。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:

通過將O池的混合液回流至A池，強(qiáng)化了反硝化脫氮的效果且無需外加碳源；反硝化過程產(chǎn)生的堿度與硝化反應(yīng)的消耗的堿度形成了動(dòng)態(tài)平衡，無需外加堿度，節(jié)省了藥劑費(fèi)用。經(jīng)過A/O工藝后提高了廢水的可生化性，有利于系統(tǒng)后續(xù)生物處理工藝的正常運(yùn)行。

SBBR反應(yīng)器啟動(dòng)周期短，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，剩余污泥產(chǎn)生量少，設(shè)備處理能力大。生物膜固定在填料表面，可棲息世代時(shí)間長的微生物，形成較長的食物鏈，如硝化細(xì)菌，故脫氮效果好。反應(yīng)器內(nèi)無需設(shè)置攪拌裝置且不需要污泥回流，能耗小且易于維護(hù)管理。反應(yīng)器可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，便于調(diào)試和管理，獲得最佳運(yùn)行參數(shù)。

氧化塘有效水深1.8m,分為好氧區(qū)、兼氧區(qū)和厭氧區(qū)，可利用不同水深區(qū)域的微生物形成菌藻共生系統(tǒng)對廢水進(jìn)行凈化,塘體構(gòu)造簡單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，運(yùn)行管理方便。

充分發(fā)揮了三級人工濕地中不同流型多種植物的廢水處理效果，可進(jìn)行深度的脫氮除磷。此外大規(guī)模的人工濕地可提高系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力，同時(shí)起到美化環(huán)境的景觀作用。

廢水處理工藝正常運(yùn)行時(shí)不需要投加化學(xué)藥劑，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。廢水處理工藝運(yùn)行費(fèi)用低、操作管理簡單，便于豬場的日常管理并適合規(guī)?；i場廢水處理和技術(shù)推廣。

沼液經(jīng)過組合工藝處理后，最終出水水質(zhì)優(yōu)于《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18596-2001）要求。

附圖說明

圖1為A/O-SBBR-氧化塘-人工濕地處理豬場沼液系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述系統(tǒng)組成為:在序批式生物膜反應(yīng)器（SBBR）之前依次設(shè)置調(diào)節(jié)池、缺氧池、好氧池、二沉池，在SBBR反應(yīng)器之后依次建立氧化塘和由美人蕉、蘆葦、香蒲、茭白等水生植物構(gòu)成的三級人工濕地。

所述二沉池、序批式生物膜反應(yīng)器與污泥干化床連接,使兩池的污泥排入污泥干化床,污泥干化床與缺氧池連接,使污泥上層液流至缺氧池。

處理量為400m³/d的豬場沼液，沼液水質(zhì)：CODCr 1200～1500mg/L，NH₃-N 500～630mg/L，TP 20～30mg/L，SS 450～800mg/L。豬場沼液經(jīng)過格柵后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水質(zhì)和水量調(diào)節(jié)。接著廢水進(jìn)入A/O工藝的缺氧段，利用異養(yǎng)菌的水解酸化作用，降解有機(jī)物，提高廢水的可生化性。缺氧段出水流入好氧段，在好氧條件下通過微生物的代謝作用大量降解有機(jī)物以及通過硝化作用去除大部分的氨氮。同時(shí)控制好氧池的混合液部分回流至缺氧池，提高反硝化脫氮效果。好氧池出水CODCr 900～1000mg/L，NH₃-N 390～420mg/L，TP 18～22mg/L，SS 380～400mg/L。好氧池出水通過提升泵進(jìn)入二沉池，對廢水進(jìn)行水力澄清，去除前段工藝流失的活性污泥和脫落的生物膜以維持后續(xù)工藝的正常運(yùn)行。二沉池出水流入SBBR反應(yīng)池，利用反應(yīng)器中附著在填料上的生物膜對污染物進(jìn)行生化降解。SBBR運(yùn)行方式及時(shí)間參數(shù)為進(jìn)水1h，曝氣3.5h，缺氧2h，曝氣3.5h，沉淀1h，排水1h。在經(jīng)過好氧/缺氧硝化反硝化反應(yīng)后進(jìn)一步去除COD、氮磷等污染物。SBBR出水CODCr 250～280mg/L，NH₃-N 220～250mg/L，TP 4～6mg/L，SS 230～250mg/L。 SBBR出水依次流入氧化塘和由美人蕉、蘆葦、香蒲、茭白等水生植物構(gòu)成的三級人工濕地。廢水經(jīng)過土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物化學(xué)多重協(xié)同作用對廢水進(jìn)行深度處理，最終出水水質(zhì)CODCr 180～210mg/L，NH₃-N 30～40mg/L，TP 2～3mg/L，SS 70～90mg/L。