一種處理疫病動(dòng)物尸骸廢水的系統(tǒng)與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于廢水治理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種處理疫病動(dòng)物尸骸廢水的系統(tǒng)與方法， 具體涉及一種基于ABR厭氧處理技術(shù)、SBR好氧處理技術(shù)和氣升環(huán)流廢水生物處理技術(shù)的 處理疫病動(dòng)物尸骸廢水的系統(tǒng)與方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)和畜牧業(yè)的快速發(fā)展，疫病和非正常死亡的動(dòng)物尸體越來(lái)越 多。統(tǒng)計(jì)資料表明2014年我國(guó)能繁衍母豬存欄量約為5000萬(wàn)頭，生豬存欄量約為4. 65 億頭，年出欄量為約7. 45億頭，而每年的非屠宰死亡豬的數(shù)目卻為1億多頭，約占總量的 15-20%，因此，疫病動(dòng)物尸骸的無(wú)害化處理已成為一個(gè)亟待解決的重要問(wèn)題。高溫與高壓 法處理疫病動(dòng)物尸骸可使油脂溶化和蛋白質(zhì)疑固，殺滅病原體，是在我國(guó)應(yīng)用比較廣泛的 方法。但該工藝產(chǎn)生大量的高有機(jī)物、高氨氮疫病動(dòng)物尸骸廢水，現(xiàn)有研宄中缺乏對(duì)此種廢 水處理技術(shù)的報(bào)道，該種廢水的高效處理亟待解決。
[0003] 在與疫病動(dòng)物尸骸廢水水質(zhì)相似的屠宰廢水的處理中，較為有效的處理工藝有 UASB+SBR工藝、水解酸化+SBR工藝、CAF+SBR工藝、UASB+CASS工藝、UASBR+SBR工藝、 ABR+CASS工藝等等。但疫病動(dòng)物尸骸廢水較屠宰廢水有更高濃度的氨氮和有機(jī)物、具有更 低的碳氮比，通過(guò)前期的研宄工作表明，簡(jiǎn)單地采用一級(jí)厭氧和一級(jí)好氧工藝，其出水效果 不能達(dá)標(biāo)，必須進(jìn)行深度處理，其可能原因是進(jìn)水有機(jī)物和氨氮濃度較高，且有一部分難降 解物質(zhì)。采用上述常規(guī)工藝處理，經(jīng)過(guò)厭氧過(guò)程后出水碳氮比介于〇. 3-2之間，對(duì)于后續(xù)工 藝的脫氮過(guò)程存在碳源嚴(yán)重不足的問(wèn)題，故本發(fā)明采用ABR-SBR-氣升環(huán)流組合工藝對(duì)疫 病動(dòng)物廢水進(jìn)行處理，采用短程硝化處理厭氧出水，并將硝化液回流至厭氧反應(yīng)器中，既可 大量減少曝氣且無(wú)需外加有機(jī)碳源，有效地防止過(guò)曝氣和過(guò)攪拌帶來(lái)的能耗，又能適時(shí)調(diào) 節(jié)控制高濃度原水進(jìn)入反應(yīng)器系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)，在厭氧反應(yīng)器中進(jìn)行同時(shí)反硝化產(chǎn)甲烷過(guò) 程，實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物和含氮化合物的高效去除。SBR出水進(jìn)入傳質(zhì)性能和混合性能俱佳的氣升 環(huán)流反應(yīng)器，可進(jìn)一步去除廢水中有機(jī)物和氨氮，實(shí)現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)排放。
[0004] ABR(Anaerobic Baffled Reactor，厭氧折流板反應(yīng)器）是在厭氧生物轉(zhuǎn)盤反應(yīng)器 的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的廢水厭氧生物處理反應(yīng)器。ABR反應(yīng)器兼具UASB和分階段多相厭氧反 應(yīng)器（SMPA)的優(yōu)點(diǎn)，ABR設(shè)置上下折流板，按水流方向串聯(lián)各單個(gè)反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)不同格室產(chǎn) 酸、產(chǎn)甲烷過(guò)程的分離，提高了反應(yīng)器的容積負(fù)荷和處理效果。ABR的多階段分相特點(diǎn)，使不 同隔室間的微生物生長(zhǎng)在適宜的環(huán)境條件；另外，ABR反應(yīng)器較長(zhǎng)的污泥齡有利于世代周 期較長(zhǎng)的細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖，促進(jìn)系統(tǒng)微生物群落的穩(wěn)定。使反應(yīng)器針對(duì)疫病動(dòng)物尸骸廢水的 厭氧處理具有良好的適應(yīng)性及優(yōu)越的處理性能。
[0005] SBR(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process，序批式活性污泥 法）是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，它的主要特征是在運(yùn)行上的 有序和間歇操作，在同一反應(yīng)器中，按時(shí)間順序由進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水和待機(jī)五個(gè)基本工 序組成。
[0006] 氣升環(huán)流反應(yīng)器（ALR，Airlift Loop Reactor)是一種以氣源作為動(dòng)力使液體混 合與循環(huán)流動(dòng)的反應(yīng)器，是在鼓泡塔的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，綜合了鼓泡床和攪拌釜的性能。 氣升式環(huán)流反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、流型規(guī)整、特別是不需要機(jī)械攪拌就兼具混合 效果良好和傳質(zhì)系數(shù)較高的優(yōu)點(diǎn)，而廣泛地應(yīng)用于生物、化工及水處理等行業(yè)。
[0007] 厭氧ABR工藝處理此廢水具有高效、運(yùn)行費(fèi)用低和產(chǎn)生清潔能源的優(yōu)點(diǎn)，然而，厭 氧出水具有高氨氮、低碳氮比的特性。采用好氧SBR短程硝化處理厭氧出水，具有硝化反應(yīng) 時(shí)間短、節(jié)省能源（碳源和耗氧量）、減少基建投資等優(yōu)勢(shì)，但是僅能實(shí)現(xiàn)NH 4+-N的高效率去 除，由于缺乏有機(jī)碳源，反硝化效率低，對(duì)總氮去除效果較差。故采用硝化液回流至ABR中 的方式，利用厭氧反應(yīng)器中的碳源作為反硝化的碳源，可有效解決處理流程中C/N比低的 問(wèn)題，大大提高反硝化的效率。ABR-SBR-氣升環(huán)流組合工藝的采用，是基于現(xiàn)有廢水生物處 理反應(yīng)器技術(shù)的基礎(chǔ)上針對(duì)疫病動(dòng)物廢水的水質(zhì)特征所做的優(yōu)化選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種處理疫病動(dòng)物 尸骸廢水的方法。
[0009] 所述處理疫病動(dòng)物尸骸廢水的方法采用ABR-SBR-氣升環(huán)流組合工藝對(duì)疫病動(dòng)物 尸骸廢水進(jìn)行處理，先在ABR反應(yīng)器中對(duì)疫病動(dòng)物尸骸廢水進(jìn)行厭氧處理，然后將出水通 入SBR反應(yīng)器中進(jìn)行短程硝化處理，并將硝化液回流至ABR反應(yīng)器中，既可大量減少曝氣且 無(wú)需外加有機(jī)碳源，有效地防止過(guò)曝氣和過(guò)攪拌帶來(lái)的高能耗，又能適時(shí)調(diào)節(jié)控制高濃度 原水進(jìn)入反應(yīng)器系統(tǒng)的進(jìn)水負(fù)荷，在厭氧ABR反應(yīng)器中進(jìn)行同時(shí)反硝化產(chǎn)甲烷過(guò)程，實(shí)現(xiàn) 對(duì)有機(jī)物和含氮化合物的高效去除；SBR反應(yīng)器出水進(jìn)入傳質(zhì)性能和混合性能俱佳的氣升 環(huán)流反應(yīng)器，可進(jìn)一步去除廢水中有機(jī)物和氨氮，實(shí)現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)排放。
[0010] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種處理疫病動(dòng)物尸骸廢水的系統(tǒng)。
[0011] 本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0012] 一種處理疫病動(dòng)物尸骸廢水的方法，包括如下步驟：
[0013] (1)將疫病動(dòng)物尸骸廢水通入ABR反應(yīng)器，在厭氧條件下進(jìn)行同時(shí)反硝化產(chǎn)甲烷 作用；
[0014] (2)將所述ABR反應(yīng)器的出水流入SBR反應(yīng)器中，控制SBR反應(yīng)器內(nèi)邊界條件實(shí) 現(xiàn)短程硝化，將SBR反應(yīng)器的部分出水回流至ABR反應(yīng)器中，其余的出水進(jìn)入氣升環(huán)流反應(yīng) 器；
[0015] 在該步驟⑵中，實(shí)現(xiàn)短程硝化的SBR反應(yīng)器的出水含有亞硝態(tài)氮（NO2-N)，其中 一部分出水回流至ABR反應(yīng)器中，在厭氧條件下同時(shí)進(jìn)行反硝化和產(chǎn)甲烷過(guò)程，使反應(yīng)流 程減少、降低能耗、提高反應(yīng)器堿度防止酸化，解決好氧總氮去除效果差的問(wèn)題；另一部分 出水流入氣升環(huán)流反應(yīng)器進(jìn)行后續(xù)處理；
[0016] (3) SBR反應(yīng)器的其余出水進(jìn)入氣升環(huán)流反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)一步進(jìn)行脫氮和降解 有機(jī)物，反應(yīng)后的出水向外管網(wǎng)排放。
[0017] 優(yōu)選的，步驟（1)所述疫病動(dòng)物尸骸廢水的COD為70000~100000mg/L，氨氮為 4500 ~9800mg/L ;
[0018] 優(yōu)選的，步驟（1)所述ABR反應(yīng)器內(nèi)pH控制為6. 5~8. 5, HRT設(shè)為5~IOd ;
[0019] HRT，即水力停留時(shí)間（Hydraulic Retention Time) 〇
[0020] 優(yōu)選的，步驟（2)所述SBR反應(yīng)器的控制參數(shù)為：溶解氧濃度為0. 5~2mg/L，pH 為 7· 5 ~8· 5, HRT = 2 ~3d ;
[0021] 優(yōu)選的，步驟（2)中所述SBR反應(yīng)器的出水回流至ABR反應(yīng)器的回流比為50%~ 100%, HRT = Id ；
[0022] 優(yōu)選的，所述ABR反應(yīng)器、SBR反應(yīng)器以及氣升環(huán)流反應(yīng)器的處理溫度為20~ 40 0C ；
[0023] 優(yōu)選的，所述SBR反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)有內(nèi)筒和分離器；所述SBR反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)有內(nèi)筒和 分離器可構(gòu)成內(nèi)循環(huán)并實(shí)現(xiàn)氣水分離，實(shí)現(xiàn)高效傳質(zhì)；
[0024] 優(yōu)選的，所述氣升環(huán)流反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)有內(nèi)筒和分離器；所述氣升環(huán)流反應(yīng)器內(nèi)部 設(shè)有內(nèi)筒和分離器可構(gòu)成內(nèi)循環(huán)并實(shí)現(xiàn)氣水分離，實(shí)現(xiàn)高效傳質(zhì)。
[0025] 一種處理疫病動(dòng)物尸骸廢水的系統(tǒng)，包括依次相連的ABR厭氧反應(yīng)器、SBR反應(yīng)器 以及氣升環(huán)流反應(yīng)器。
[0026] 優(yōu)選的，所述SBR反應(yīng)器出水端設(shè)有連接至ABR厭氧反應(yīng)器的回流管；
[0027] 優(yōu)選的，所述ABR厭氧反應(yīng)器前端設(shè)置集水調(diào)節(jié)池；
[0028] 優(yōu)選的，所述SBR反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)筒；
[0029] 優(yōu)選的，所述氣升環(huán)流反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)筒，底部設(shè)有曝氣頭；
[0030] 優(yōu)選的，所述氣升環(huán)流反應(yīng)器設(shè)置有回流口和回流裝置。
[0031] 采用上述處理疫病動(dòng)物尸骸廢水的系統(tǒng)對(duì)疫病動(dòng)物尸骸廢水進(jìn)行處理的工藝流 程為：將疫病動(dòng)物尸骸廢水通入ABR厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧降解，如果疫病動(dòng)物尸骸廢水 的進(jìn)水量及水質(zhì)有波動(dòng)，則先將疫病動(dòng)物尸骸廢水通入集水調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)均量后再通 入ABR厭氧反應(yīng)器；然后將ABR厭氧反應(yīng)器的出水通入SBR反應(yīng)器進(jìn)行短程硝化，SBR反 應(yīng)