【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废水处理，尤其是一种活性污泥制备高效生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统。
技术介绍
1、畜禽粪污经过厌氧发酵后的养殖沼液中含有较高浓度的污染物，其中cod、氨氮和磷指标较高，属于高浓度有机废水，直接排放或处理不充分都可导致环境水体富营养化，破坏生态平衡。
2、目前沼液的絮凝技术一般通过添加无机絮凝剂或高分子絮凝剂来改变胶体表面特性，使沼液中分散的胶体小颗粒聚集后沉降或上浮。该种技术对养殖沼液中的污染物去除率十分可观，如选用无机絮凝剂聚合硫酸铁(pfs)与高分子絮凝剂非离子聚丙烯酰胺(npam)复配时，对沼液中氨氮与总磷的去除率可高达79％和96％。但该种方式在使用中可能会给环境带来二次污染，如无机絮凝剂pfs的使用会导致处理后的水中残留铁离子、可能产生大量含铁的污泥；高分子絮凝剂聚丙烯酰胺pam难于降解且具有强烈神经毒素。而生物絮凝剂具有絮凝效益高、易生物降解、对环境影响小的特点，适合用于沼液的絮凝处理当中。
3、曝气生物滤池作为一种生物膜污水处理工艺，能够有效去除污水中的cod、氨氮和磷等污染物质，具有有机负荷高、占地面积小、水力停留时间短等优势。目前的曝气生物滤池技术存在不足之处，一是曝气生物滤池对进水固体悬浮物含量(ss)要求严格(一般要求ss≤100mg/l)，因此对进水需要预处理；二是曝气生物滤池一般仅用于处理低浓度生活污水，在处理高浓度沼液时容易导致滤池中好氧菌种死亡、造成滤池失效的后果。
4、为此，我们提出一种活性污泥制备高效生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种活性污泥制备高效生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种活性污泥制备高效生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统，该沼液处理系统包括生物絮凝剂原位制备池、絮凝剂储备池、沉渣收集池、一次生物絮凝池、曝气生物滤池、二次生物絮凝池、滤池、离心机和自控系统，所述一次生物絮凝池和二次生物絮凝池顶端分别连接絮凝剂储备池，同时内部设有搅拌机及ph实时监测计，所述曝气生物滤池底部进水口连接一次生物絮凝池、顶部出水口连接二次生物絮凝池；所述生物絮凝剂原位制备池顶端为活性污泥水溶液进入端，一端为稀盐酸进入口，同时内部设有搅拌机、ph实时监测计；另一端连接离心机进料口，所述离心机的固相出渣口连接沉渣收集池、液相出水口连接絮凝剂储备池；所述一次生物絮凝池、二次生物絮凝池设有便于将絮体输送至沉渣收集池中的絮体提升泵；所述曝气生物滤池设有便于将多余污泥输送到絮凝剂原位制备池中的污泥抽提泵；所述滤池一端连接二次生物絮凝池出水口，另一端为出水管，管上设置便于检测水样的取样口。整套系统配备自控系统，控制各池中药剂的输送、机械搅拌的启停、各泵的工作状态和ph在线监测等。
4、上述生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统中，所述絮凝剂原位制备池中，由进料口泵入活性污泥的泥水混合液，采取酸处理的方式破解活性污泥中微生物细胞壁，向池中投加稀盐酸至ph＝2-3，通过机械搅拌使盐酸与活性污泥溶液充分混合，破碎细胞释放胞内具有絮凝活性的多糖、蛋白质等大分子物质。其中搅拌转速为300-600rpm；持续搅拌反应时间为15-30min。
5、上述生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统中，所述离心机转速为3000-4000rpm，离心时长为15-30min，实现固液分离，所得上清液即为生物絮凝剂。
6、生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统中，一次生物絮凝池中，采用生物絮凝剂复配cao混凝方式对沼液进行絮凝沉降处理，助凝剂同时起到助凝和调节ph的作用。其中生物絮凝剂投加量为40-80l/m3沼液，助凝剂投加量为2-8kg/m3沼液。反应过程中通过机械搅拌使溶液充分混合，搅拌转速为300-600rpm，持续时间5-10min，控制反应环境ph＝8-10，静置时间为30min。上清液与污泥分界面不再变化，絮凝过程完成。一次生物絮凝总停留时间为30-45min。
7、上述生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统中，所述曝气生物滤池包括池体、曝气盘、3mm孔径布水盘、承托层、填料层、气—水联合反冲洗系统。。
8、上述生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统中，所述曝气生物滤池填料选用为生物陶粒、有机流化填料、有机纤维填料中的一种或多种。
9、上述生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统中，所述曝气生物滤池中。生物滤池培养菌种为活性污泥菌种，菌种挂膜启动时长为3 -15天，沼液处理水力停留时间为6-12h，采用持续泵入空气曝气，保持生物滤池溶解氧始终大于2mg/l。
10、上述生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统中，所述二次生物絮凝池中，生物絮凝剂与cao助凝剂的复配投加量等参数根据曝气生物滤池出水水质，在一次生物絮凝池的投加参数基础上适当降低。
11、上述生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统中，所述滤池主体部分包括池体、滤网、纤维滤料层、布水系统、反冲洗系统。
12、上述生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统中，所述自控系统通过超声传感器监测液面高度并调理电路，控制抽水泵的启停来实现大量药剂如水、沼液、絮凝上清液等的自动输送；通过ph探头监测生物絮凝剂原位制备池中反应的实时ph，并调理电路，控制抽水泵的启停来实现稀盐酸的自动投加；通过流量传感器监测生物絮凝剂实时投加量并调理电路，控制抽水泵的启停来实现生物絮凝剂的自动投加。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
14、1、本专利技术结合生物絮凝技术与曝气生物滤池技术，包括生物絮凝剂原位制备、生物絮凝处理、曝气生物滤池处理三种工艺，同时利用了生物絮凝剂对cod、ss、tp的高效去除和曝气生物滤池对cod、氨氮的去除优势，进行两种工艺的耦合，实现处理效能的叠加。
15、2、本专利技术利用活性污泥这一廉价原料制备生物絮凝剂，在实现污泥的减量化处理的基础上，同时实现了生物絮凝剂的原位、低成本制备。
16、3、本专利技术先对沼液进行生物絮凝处理，初步去除沼液中的固体悬浮物、氮、磷等，能够有效避免曝气生物滤池易堵塞的现象及增加好氧活性菌的存活率和活性度。
17、4、本专利技术提供了一种酸法破解活性污泥溶出胞外和胞内聚合物的方法来制备生物絮凝剂，该方法工艺简单、成本低、周期短，所制备生物絮凝剂絮凝效果好、可生物降解且无二次污染，相对于目前应用较多的植物蛋白絮凝剂，成本更低，优势更大。
18、5、本专利技术工艺合理，生物滤池前设置一次絮凝降低沼液中的污染物，能够有效避免有机负荷过高、曝气生物滤池出现崩溃的现象，然后充分利用了曝气生物滤池对各污染物高去除率的优势极大地降低了生物滤池出水沼液的各项污染指标，曝气生物滤池后设置二次絮凝，不仅可以实现对曝本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种活性污泥制备高效生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统，其特征在于，该沼液处理系统包括生物絮凝剂原位制备池(1)、絮凝剂储备池(4)、沉渣收集池(3)、一次生物絮凝池(5)、曝气生物滤池(6)、二次生物絮凝池(7)、滤池、离心机(2)和自控系统，所述一次生物絮凝池(5)和二次生物絮凝池(7)顶端分别连接絮凝剂储备池(4)，一次生物絮凝池(5)和二次生物絮凝池(7)内部均设有搅拌机及pH实时监测计，所述曝气生物滤池(6)底部进水口连接一次生物絮凝池(5)、顶部出水口连接二次生物絮凝池(7)；所述生物絮凝剂原位制备池(1)顶端为活性污泥水溶液进入端，一端为盐酸进入口，另一端连接离心机(2)进料口，同时内部设有搅拌机；所述离心机(2)的固相出渣口连接沉渣收集池(3)、液相出水口连接絮凝剂储备池(4)；所述一次生物絮凝池(5)、二次生物絮凝池(7)设有便于将絮体输送至沉渣收集池(3)中的絮体提升泵；所述曝气生物滤池(6)设有便于将多余污泥输送到生物絮凝剂原位制备池(1)中的污泥抽提泵；所述滤池一端连接二次生物絮凝池(7)出水口，另一端为出水管，管上设置便于检测水样的取样口(
2.根据如权利要求1所述的活性污泥制备高效生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统，其特征在于：所述生物絮凝剂原位制备池(1)中，以盐酸处理活性污泥，反应pH＝1-3，采用机械搅拌混合，转速为300-600rpm，搅拌时间为15-30min。
3.根据权利要求1所述的活性污泥制备高效生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统，其特征在于：所述离心机(2)转速为3000-4000rpm，离心时长为15-30min。
4.根据权利要求1所述的活性污泥制备高效生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统，其特征在于：所述一次生物絮凝池(5)中，采用生物絮凝剂复配CaO助凝剂的方式对沼液进行絮凝沉降处理，所用生物絮凝剂投加量为40-80L/m3沼液，CaO投加量为2-8kg/m3沼液，反应pH＝8-10。采用机械搅拌使溶液充分混合，搅拌转速为300-600rpm，反应时长为15-30min，反应后静置时间为15-30min；所述二次生物絮凝池(7)中，生物絮凝剂与CaO助凝剂的复配投加量等参数根据曝气生物滤池(6)出水水质，在一次生物絮凝池(5)的投加参数基础上适当降低。
5.根据权利要求1所述的活性污泥制备高效生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统，其特征在于：所述曝气生物滤池(6)的挂膜周期为3-15d，水力停留时间为6-12h，溶解氧大于2mg/L。
6.根据权利要求1所述的活性污泥制备高效生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统，其特征在于：所述滤池包括池体、滤网、纤维滤料层、布水系统、反冲洗系统。
...【技术特征摘要】
1.一种活性污泥制备高效生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统，其特征在于，该沼液处理系统包括生物絮凝剂原位制备池(1)、絮凝剂储备池(4)、沉渣收集池(3)、一次生物絮凝池(5)、曝气生物滤池(6)、二次生物絮凝池(7)、滤池、离心机(2)和自控系统，所述一次生物絮凝池(5)和二次生物絮凝池(7)顶端分别连接絮凝剂储备池(4)，一次生物絮凝池(5)和二次生物絮凝池(7)内部均设有搅拌机及ph实时监测计，所述曝气生物滤池(6)底部进水口连接一次生物絮凝池(5)、顶部出水口连接二次生物絮凝池(7)；所述生物絮凝剂原位制备池(1)顶端为活性污泥水溶液进入端，一端为盐酸进入口，另一端连接离心机(2)进料口，同时内部设有搅拌机；所述离心机(2)的固相出渣口连接沉渣收集池(3)、液相出水口连接絮凝剂储备池(4)；所述一次生物絮凝池(5)、二次生物絮凝池(7)设有便于将絮体输送至沉渣收集池(3)中的絮体提升泵；所述曝气生物滤池(6)设有便于将多余污泥输送到生物絮凝剂原位制备池(1)中的污泥抽提泵；所述滤池一端连接二次生物絮凝池(7)出水口，另一端为出水管，管上设置便于检测水样的取样口(9)。
2.根据如权利要求1所述的活性污泥制备高效生物絮凝剂耦合曝气生物滤池技术的沼液处理系统，其特征在于：所述生物絮凝剂原位制备池(1)中，以盐酸处理活性污泥，反应ph＝1-3，采用机械搅拌混...
【专利技术属性】
技术研发人员：王媛媛，邹辉，袁巧霞，牛文娟，易冬铭，杨志雲，冷若愚，闵浩天，涂朗，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：
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