畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置.pdf

本发明提供一种畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置，其包括废水池、第一增压泵至第四增压泵、第一粗滤芯、第二粗滤芯、碳滤芯、精滤芯、超滤器、中间池、低压纳滤器、高压纳滤器、出水池、第一压力表至第六压力表、第一阀门至第十一阀门、第一反冲洗阀门至第六反冲洗阀门、多个输水管；实施本发明可以对畜禽养殖场的畜禽粪尿、冲洗水、杂物进行厌氧发酵后的废水，通过多级过滤浓缩，既可以将严重污染的养殖场粪尿水处理成达标排放水，投入再利用，更能将粪尿中的养分有效浓缩，回收利用，解决在非用肥季节或种养不配套情况下的养殖废水出路问题，对规模化养殖业可持续发展和环境保护意义重大。

权利要求书
1.  一种畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置，其包括废水池、第一增压泵至第四增压泵、第一粗滤芯、第二粗滤芯、碳滤芯、精滤芯、超滤器、中间池、低压纳滤器、高压纳滤器、出水池、第一压力表至第六压力表、第一阀门至第十一阀门、第一反冲洗阀门至第六反冲洗阀门、多个输水管；
废水池通过输水管连接到第一增压泵的进水端，第一阀门设置在废水池与第一增压泵之间；第一增压泵的出水端通过输水管依次将第一粗滤芯、第二粗滤芯、碳滤芯、精滤芯串联；第一压力表设置在第一增压泵与第一粗滤芯之间；精滤芯的出水端与第二压力表、第二阀门通过输水管依次串联；第二阀门连接在超滤器的进水端端与第三阀门之间；超滤器的出水端通过输水管串联第二反冲洗阀门与中间池的入口；第三阀门通过输水管连接到中间池的入口；
中间池的出口通过输水管依次串联第二增压泵、第四压力表、第四阀门至低压纳滤器的进水端；低压那滤器的进水端同时通过输水管依次串联第五阀门至中间池的入口；低压纳滤器的出水端通过输水管依次串联第四反冲洗阀门、第五压力表至第三增压泵的进水端；低压纳滤器的出水端同时通过输水管连接至出水池的入口；第三增压泵的出水端通过输水管依次串联第六压力表、第六阀门至高压纳滤器的进水端；高压纳滤器的进水端同时通过输水管依次串联第七阀门至低压纳滤器的进水端和第五阀门；高压纳滤器的出水端通过输水管连接至出水池的入口，同时高压纳滤器的出水端通过输水管依次串联第六反冲洗阀门至中间池的入口；
出水池的出口通过输水管串联第四增压泵的进水端；第四增压泵的出水端通过输水管依次串联第八阀门、第五反冲洗阀门至高压纳滤器的出水端，第四增压泵的出水端通过输水管连接到第九阀门的一端；第九阀门的另一端通过输水管依次串联第十一阀门、第三反冲洗阀门至低压纳滤器的出水端，同时第九阀门的另一端通过输水管依次串联第十阀门、第三压力表、第一反冲洗阀门至超滤器的中部。

2.  如权利要求1所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置，其特征在于，所述的第一粗滤芯和第二粗滤芯的管径为25-35μm。

3.  如权利要求1所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置，其 特征在于，炭滤芯的管径为5-10μm。

4.  如权利要求1所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置，其特征在于，精滤芯的管径为1-2μm。

5.  如权利要求1所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置，其特征在于，所述的超滤器中的超滤膜为聚砜膜，规格为50-150KD。

6.  如权利要求1所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置，其特征在于，所述的低压纳滤器和高压纳滤器中的纳滤膜均为聚酰胺膜，规格为200-500D，压力分别增至4-5kg/cm2和9-11kg/cm2。

说明书畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置
技术领域
本发明涉及废水过滤回收技术领域，特别涉及一种畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置。
背景技术
畜禽养殖废弃物无害化处理和资源化利用是畜禽粪便等污物处理利用的发展方向和必然趋势。但我国畜禽养殖场户主要集中在农村，存在治理技术单一、处理模式落后、资源利用率低和不能兼顾资源和环境的综合效益等问题。为了减少畜禽养殖对环境产生的污染，国家制定了更为严格的《畜禽养殖业水污染物排放标准》(征求意见稿)拟用以替代GB18596-2001。目前，沼气工程技术在规模化畜禽养殖场排泄物生态化、减量化处理和能源化、资源化利用中发挥了核心作用，是我国处理畜禽养殖废水的主要工艺。
厌氧发酵液是沼气工程处理畜禽废水后产生的尚未达到国家排放标准的有机废水。但厌氧发酵液还是一种典型的优质有机肥料，通常呈中偏弱碱性(产甲烷阶段的腐熟沼液pH一般为7.0-8.5)，除碳素损失较大(主要是CH4和CO2)外，仍保留了90％原料营养成分，厌氧发酵液中还含有丰富的微量元素(如Fe、Zn、Cu、B、Mo等)、多种植物生长素(如赤霉素、吲哚乙酸等)、B族维生素和某些抗菌素等。施用厌氧发酵液的果蔬硝酸盐含量降低、Vc含量提高，品质明显提升。还有报道揭示，厌氧发酵液对19种作物的23种病害、19种虫害具有良好的防治效果。厌氧发酵液中丰富的营养成分促进农作物生长，较高浓度的NH3-H或NH4+，大量的VB12、植物激素如赤霉素、吲哚乙酸和有 机酸，特别是丁酸，对病原菌和虫害有抑制和杀灭作用，作物抗病虫害能力增强。另外，厌氧发酵液还具有提高土壤有机质含量和丰富土壤氮素养分的作用。
近年来，用膜浓缩分离技术或膜分离技术与传统技术相结合来处理发酵废水获得较好的效果。将膜浓缩分离技术应用到厌氧发酵液的浓缩富集中来，并改进创新浓缩技术工艺及设备，实现厌氧发酵液的膜法连续浓缩处理，既大幅减少了其体积，又富集了其中的营养成分，对实现厌氧发酵液的异地利用和反季节使用，彻底解决在非用肥季节或种养不配套情况下的厌氧发酵液出路问题意义重大。
经检索，关于规模化养殖场废水处理的相关授权专利较多，如一种沼液精密过滤装置及过滤方法(201110117871.8)、畜禽养殖污染沼液的处理方法(201110211338.8)、一种沼液多组分全过程资源化的方法(201210301484.4)、一种从沼液中分离生物药肥有效成份的方法(200810061050.5)、畜禽养殖污物沼液生态处理装置和方法(200810120398.7)、沼液沉淀、曝气、过滤、配比、增加水溶氧施肥设备(200910146927.5)等，但是，迄今未见利用多种过滤装置，串联超滤纳滤膜组件耦合组装，用于高效处理集约化养殖场废水并回收利用其有效营养成分，而且出水水质能够直接达标排放或回用冲栏的一套设备的资料报道和专利申请公开。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置，其包括废水池、第一增压泵至第四增压泵、第一粗滤芯、第二粗滤芯、碳滤芯、精滤芯、超滤器、中间池、低压纳滤器、高压纳滤器、出水池、第一压力表至第六压力表、第一阀门至第十一阀门、第一反冲洗阀门至第六反冲洗阀门、多个输水管；
废水池通过输水管连接到第一增压泵的进水端，第一阀门设置在废水池与第一增压泵之间；第一增压泵的出水端通过输水管依次将第一粗滤芯、第二粗滤芯、碳滤芯、精滤芯串联；第一压力表设置在第一增压泵与第一粗滤芯之间；精滤芯的出水端与第二压力表、第二阀门通过输水管依次串联；第二阀门连接在超滤器的进水端端与第三阀门之间；超滤器的出水端通过输水管串联第二反冲洗阀门与中间池的入口；第三阀门通过输水管连接到中间池的入口；
中间池的出口通过输水管依次串联第二增压泵、第四压力表、第四阀门至低压纳滤器的进水端；低压那滤器的进水端同时通过输水管依次串联第五阀门至中间池的入口；低压纳滤器的出水端通过输水管依次串联第四反冲洗阀门、第五压力表至第三增压泵的进水端；低压纳滤器的出水端同时通过输水管连接至出水池的入口；第三增压泵的出水端通过输水管依次串联第六压力表、第六阀门至高压纳滤器的进水端；高压纳滤器的进水端同时通过输水管依次串联第七阀门至低压纳滤器的进水端和第五阀门；高压纳滤器的出水端通过输水管连接至出水池的入口，同时高压纳滤器的出水端通过输水管依次串联第六反冲洗阀门至中间池的入口；
出水池的出口通过输水管串联第四增压泵的进水端；第四增压泵的出水端通过输水管依次串联第八阀门、第五反冲洗阀门至高压纳滤器的出水端，第四增压泵的出水端通过输水管连接到第九阀门的一端；第九阀门的另一端通过输水管依次串联第十一阀门、第三反冲洗阀门至低压纳滤器的出水端，同时第九阀门的另一端通过输水管依次串联第十阀门、第三压力表、第一反冲洗阀门至超滤器的中部。
在本发明所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置中，所述的第一粗滤芯和第二粗滤芯的管径为25-35μm。
在本发明所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置中，炭滤芯的管径为5-10μm。
在本发明所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置中，精滤芯的管径为1-2μm。
在本发明所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置中，所述的 超滤器中的超滤膜为聚砜膜，规格为50-150KD。
在本发明所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置中，所述的低压纳滤器和高压纳滤器中的纳滤膜均为聚酰胺膜，规格为200-500D，压力分别增至4-5kg/cm2和9-11kg/cm2。
本发明的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置，采用本装置对畜禽养殖场的畜禽粪尿、冲洗水、杂物进行厌氧发酵后的废水，通过多级过滤浓缩，既可以将严重污染的养殖场粪尿水处理成达标排放水，投入再利用，更能将粪尿中的养分有效浓缩，回收利用，解决在非用肥季节或种养不配套情况下的养殖废水出路问题，对规模化养殖业可持续发展和环境保护意义重大。
附图说明
图1是本发明实施例提供的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置，其包括废水池1、第一增压泵21至第四增压泵24、第一粗滤芯31、第二粗滤芯32、碳滤芯4、精滤芯5、超滤器6、中间池7、低压纳滤器8、高压纳滤器9、出水池10、第一压力表111至第六压力表116、第一阀门121至第十一阀门1211、第一反冲洗阀门131至第六反冲洗阀门136、多个输水管；
废水池1通过输水管连接到第一增压泵21的进水端，第一阀门121设置在废水池1与第一增压泵21之间；第一增压泵21的出水端通过输水管依次将第一粗滤芯31、第二粗滤芯32、碳滤芯4、精滤芯5串联；第一压力表111设置在第一增压泵21与第一粗滤芯31之间；精滤芯5的出水端与第二压力表112、 第二阀门122通过输水管依次串联；第二阀门122连接在超滤器6的进水端端与第三阀门123之间；超滤器6的出水端通过输水管串联第二反冲洗阀门132与中间池7的入口；第三阀门123通过输水管连接到中间池7的入口；
中间池7的出口通过输水管依次串联第二增压泵22、第四压力表114、第四阀门124至低压纳滤器8的进水端；低压那滤器的进水端同时通过输水管依次串联第五阀门125至中间池7的入口；低压纳滤器8的出水端通过输水管依次串联第四反冲洗阀门134、第五压力表115至第三增压泵23的进水端；低压纳滤器8的出水端同时通过输水管连接至出水池10的入口；第三增压泵23的出水端通过输水管依次串联第六压力表116、第六阀门126至高压纳滤器9的进水端；高压纳滤器9的进水端同时通过输水管依次串联第七阀门127至低压纳滤器8的进水端和第五阀门125；高压纳滤器9的出水端通过输水管连接至出水池10的入口，同时高压纳滤器9的出水端通过输水管依次串联第六反冲洗阀门136至中间池7的入口；
出水池10的出口通过输水管串联第四增压泵24的进水端；第四增压泵24的出水端通过输水管依次串联第八阀门128、第五反冲洗阀门135至高压纳滤器9的出水端，第四增压泵24的出水端通过输水管连接到第九阀门129的一端；第九阀门129的另一端通过输水管依次串联第十一阀门1211、第三反冲洗阀门133至低压纳滤器8的出水端，同时第九阀门129的另一端通过输水管依次串联第十阀门1210、第三压力表113、第一反冲洗阀门131至超滤器6的中部。
在本发明所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置中，所述的第一粗滤芯31和第二粗滤芯32的管径为25-35μm。
在本发明所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置中，炭滤芯的管径为5-10μm。
在本发明所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置中，精滤芯5的管径为1-2μm。
在本发明所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置中，所述的 超滤器6中的超滤膜为聚砜膜，规格为50-150KD。
在本发明所述的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置中，所述的低压纳滤器8和高压纳滤器9中的纳滤膜均为聚酰胺膜，规格为200-500D，压力分别增至4-5kg/cm2和9-11kg/cm2。
本装置在具体应用时(同日另行申请方法专利)，按如下的步骤进行：
(1)养猪场粪尿厌氧发酵后的废水汇集：猪场粪尿及冲洗水混合进入厌氧发酵池，厌氧发酵后的出水汇集经过砂滤后进入废水池1；
(2)两级粗滤：用管阀将废水池1中的废水经水泵泵入前后两级粗滤芯中进行粗过滤；
(3)炭滤和精滤：经两级粗滤后的滤液流入炭滤芯和精滤芯5中进行炭滤和精滤；
(4)超滤：经炭滤和精滤后的滤液流入超滤装置中进行超滤，超滤后的滤液流入中间池7；
(5)低压和高压纳滤：低压和高压纳滤装置采用二级串联模式，超滤后进入中间池7中的滤液经增压泵增压至膜压4-5kg/cm2后进入低压纳滤装置浓缩，浓水通过另一增压泵继续增压至膜压9-11kg/cm2后进入高压纳滤装置浓缩，浓水流回中间池7，然后重复进行低压-高压纳滤浓缩，直至浓缩液浓缩倍数达到15-25倍，然后取出浓缩液贮存或应用；出水达到中华人民共和国《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)，流入出水箱，作设备的膜装置的反冲洗水和畜禽场冲洗水；
(6)反冲洗：一批次的猪场废水经多级过滤浓缩处理并从中间池7中取出浓缩液后，用低压-高压纳滤装置出水分别对超滤装置、低压纳滤装置和高压纳滤装置进行反冲洗，冲洗水流入中间池7。
下面将采用该装置进行具体试验的结果介绍如下：
(1)利用本装置处理前，猪场废水各指标如下：pH 8.0，TN 0.07％，NH3-N429.7mg/L，TP 0.05g/L，TK 0.34g/L，浊度111.0NTU，电导率6760μs/cm， CODCr953.8mg/L。
(2)利用本装置处理后，回收的常规营养成分如下：

(3)利用本装置处理后，回收的微量元素成分如下：

(4)利用本装置处理后，回收的活性营养成分如下：

(5)利用本装置处理后，回收的植物源激素成分如下：


(6)利用本装置处理后，出水水质：

本发明的畜禽养殖场厌氧发酵池出水过滤浓缩回收装置，采用本装置对畜禽养殖场的畜禽粪尿、冲洗水、杂物进行厌氧发酵后的废水，通过多级过滤浓缩，既可以将严重污染的养殖场粪尿水处理成达标排放水，投入再利用，更能将粪尿中的养分有效浓缩，回收利用，解决在非用肥季节或种养不配套情况下的养殖废水出路问题，对规模化养殖业可持续发展和环境保护意义重大。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。