本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种用于小型畜禽养殖废水处理的一体化设备。
背景技术：
随着社会经济的发展和人们物质生活水平的不断提高，畜禽养殖业已经成为我国农业发展的支柱行业之一。近年来，随着农业产业结构的调整和农村经济的发展，各省市相继出台了相关鼓励扶持政策，有力的促进了畜禽养殖业的发展。其中生猪养殖业规模空前，在最近几年上规模生猪养殖企业不断涌现，但与总体市场比对仍以养殖个体户为主，表现为大市场小企业。
畜禽养殖过程中产生的“三废”是每个养殖企业和个体户不可避免，都需面对的社会责任问题。由于养殖个体户相对更为分散，数量众多，在“三废”处理的投入上资源有限，更易造成多点位，大面积的环境污染问题。
由于畜禽养殖废水污染物浓度相对较高，处理难度较大，在同等规模下相对于生活污水处理的投资成本高2~5倍，给一些养殖个体户和小规模畜禽养殖场带来沉重的经济负担，也不利于畜禽养殖“三废”治理的推广和环境保护宣传。同时，现今市面上对于畜禽养殖废水处理的成套设备类型相对较少，特别是成熟运用的不多，主要原因在于处理不稳定、投资费用过高。
技术实现要素：
本发明针对畜禽养殖废水治理现况，本发明提供一种用于小型畜禽养殖废水处理的一体化设备。设备分为上下两部分，所用工艺环节包含深度厌氧处理、微生物营养均衡处理、微纳米曝气好氧处理、mbr膜固液分离处理等，整套设备以集成模块化设计为主，降低设备所占空间，提升单位面积处理效率和能力。通过该设备的使用，可以很好解决个体养殖户和小型畜禽养殖场等废水处理设备难于安装、投资费用过高、处理效果不佳的问题。
为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
所述用于小型畜禽养殖废水处理的一体化设备包括上层仓室（1）和下层深度厌氧池（2）；所述深度厌氧池（2）内腔底部设有集泥管（3），所述集泥管（3）与底泥排放口（4）连通，所述深度厌氧池（2）下部设有废水进水口（5）；所述深度厌氧池（2）内腔中上部设有三相分离器（6），所述三相分离器（6）顶部与沼气收集排放管（7）连通；所述深度厌氧池（2）内腔中、三相分离器（6）的上方设有溢流区，所述溢流区包括溢流堰挡板（8）和溢流堰挡板（8）围挡区域内的溢流堰（9）；所述溢流区通过管道与设置于一体化设备外侧的提升泵（10）连接；所述上层仓室（1）包括通过过水孔依次连通的微生物营养均衡池（11）、微纳米曝气好氧池（12）和mbr膜固液分离池（13）；所述提升泵（10）通过管道与微生物营养均衡池（11）内腔连通；所述mbr膜固液分离池（13）内设有与出水管道（14）连通的一体化mbr膜分离器（15），所述一体化mbr膜分离器（15）通过出水管道（14）与设置于一体化设备外侧的自吸泵（16）连接。
优选地，所述废水进水口（5）和底泥排放口（4）处均设有法兰。
优选地，所述微生物营养均衡池（11）中设有生物基质填料；微纳米曝气好氧池（12）中设有外接气泵的微纳米曝气管。
优选地，所述一体化mbr膜分离器（15）还与曝气管（17）连接。
优选地，所述一体化mbr膜分离器（15）还与一体化设备外侧的反冲洗管（18）连通，所述反冲洗管（18）与反冲洗设备连接。
优选地，所述上层仓室（1）和下层深度厌氧池（2）通过紧固螺栓（19）连接固定。
下面对本发明作进一步说明：
本发明所述用于小型畜禽养殖废水处理的一体化设备主要由上下两部分构成，下层为1深度厌氧池，内置三相分离器、溢流堰挡板、溢流堰（优选为三角溢流堰）、污泥收集管等结构部件。上层分为3个仓室，第1仓室为微生物营养均衡池，内置生物基质填料，用以调节深度厌氧处理后废水中的碳氮等营养物质比例，以使废水更具可生化性。第2个仓室为微纳米曝气好氧池，内置微纳米曝气管，通过外连气泵，不断为系统提供充足氧气，提升废水中溶解氧量，使微生物更具活性，实现有机物生化降解。第3个仓室为mbr膜固液分离池，内置mbr膜组件，构成一体化膜净水系统，通过外连自吸泵，以负压形式迫使经生化后的养殖废水再次进行膜过滤，截留废水中悬浮物和大分子物质，使出水清澈，水质稳定达到排放标准。为实现mbr膜系统的正常运行，可相应设置膜反洗装置和膜曝气装置。设备上下两部分池体间工艺连接方式为提升泵送。
以日处理5~10m³/d畜禽养殖废水为例：
细节方面，所述一体化设备外观为长方体箱式结构，设备长宽比宜控制在1~3之间为宜，上下池体大小可根据废水污染物浓度情况做适当调整，通常上下池体高度比控制在0.3~1之间为好。为实现养殖废水的稳定达标排放，设备池体内废水停留时间可控制在2~6d之间。池体材质通常采用碳钢结构，并做防腐处理，防腐材料可用磁性环氧树脂。
工作状态下，收集后的养殖废水由管道经设备进水口送入深度厌氧池内，在厌氧池内微生物新陈代谢的作用下80%以上大分子有机物被分解为小分子有机物和水以及沼气，在上流过程中，残渣在重力作用下沉降于池体底部，可由排渣管排出系统。轻质水气则在三相分离器作用下实现气水分离，部分轻质浮渣也被三相废分离器格挡，不能进入池体上部，使池体上部保持相对澄清状态。富集在三相分离器顶部的沼气则通过沼气收集排放管排出系统外，经脱硫处理后，可作为清洁能源使用。进入池体上部的清液经溢流堰挡板隔除浮渣后进入溢流堰内，由设置在设备外侧的提升泵送入设备上部的微生物营养均衡池，在生物基质的溶解作用与微生物的有效降解共同作用下，实现碳氮、碳磷的均衡调理，为后续好氧生化提供更可靠的可生化水质。经调理后的废水通过池间过水孔自流进入微纳米曝气好氧池，在好氧微生物的作用下，废水中小分子有机物得到有效降解，经实测发现在该工艺处理下，废水有机物除去率可达96%以上。经好氧处理后的废水中往往含有较多的活性污泥，为确保出水稳定达标，该设备上部第3池采用mbr膜固液分离系统，通过自吸泵的负压抽吸作用与mbr膜分离作用使处理后出水稳定达到排放标准。根据实际运行情况，mbr膜在运行过程中采用4：1~8：1的分离与反洗比能更好确保系统的正常性，反洗间隔时间不得超过4h。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）相较于同类型产品，本发明设备以集成模块化设计理念将反应池体分为上下两个部分，大大节省了设备占地面积（降低吨水占地面积，与传统设备安装相比节省近一半的用地面积），为个体户和小型畜禽养殖场的废水处理设备安装提供了更好的安装适应性；
（2）采用深度厌氧处理可有效杀灭养殖废水中部分有害病菌，经深度厌氧处理后的残渣可以作为安全有机肥使用，相较于传统的化肥池工艺，本设备具有更高的使用安全性和可靠性；
（3）设备的尺寸大小可根据处理规模和现场安装条件作相应调节，方便设备的全方位推广；
（4）采用深度厌氧、营养均衡调节、微纳米曝气、mbr膜分离等处理技术的组合工艺，避免了传统ao、aao、mbr单一工艺的处理不稳定性问题，确保处理后出水能够稳定达到排放标准；
（5）设备采用上下层设计，可以采用地上或半埋方式进行安装。
总之，本发明基于现今畜禽养殖废水治理现况，提出了一种用于小型畜禽养殖废水处理的一体化设备，解决了个体户或小规模畜禽养殖场养殖废水难处理的窘境。
附图说明
图1为本发明所述一体化设备的结构示意图；
图2为本发明所述一体化设备中下层深度厌氧池的俯视图。
图中：1、上层仓室；2、深度厌氧池；3、集泥管；4、底泥排放口；5、废水进水口；6、三相分离器；7、沼气收集排放管；8、溢流堰挡板；9、溢流堰；10、提升泵；11、微生物营养均衡池；12、微纳米曝气好氧池；13、mbr膜固液分离池；14、出水管道；15、一体化mbr膜分离器；16、自吸泵；17、曝气管；18、反冲洗管；19、紧固螺栓。
具体实施方式
参见图1和图2，所述用于小型畜禽养殖废水处理的一体化设备包括上层仓室1和下层深度厌氧池2；所述深度厌氧池2内腔底部设有集泥管3，所述集泥管3与底泥排放口4连通，所述深度厌氧池2下部设有废水进水口5；所述深度厌氧池2内腔中上部设有三相分离器6，所述三相分离器6顶部与沼气收集排放管7连通；所述深度厌氧池2内腔中、三相分离器6的上方设有溢流区，所述溢流区包括溢流堰挡板8和溢流堰挡板8围挡区域内的溢流堰9；所述溢流区通过管道与设置于一体化设备外侧的提升泵10连接；所述上层仓室1包括通过过水孔依次连通的微生物营养均衡池11、微纳米曝气好氧池12和mbr膜固液分离池13；所述提升泵10通过管道与微生物营养均衡池11内腔连通；所述mbr膜固液分离池13内设有与出水管道14连通的一体化mbr膜分离器15，所述一体化mbr膜分离器15通过出水管道14与设置于一体化设备外侧的自吸泵16连接。
其中，所述废水进水口5和底泥排放口4处均设有法兰。所述微生物营养均衡池11中设有生物基质填料；微纳米曝气好氧池12中设有外接气泵的微纳米曝气管。所述一体化mbr膜分离器15还与曝气管17连接。所述一体化mbr膜分离器15还与一体化设备外侧的反冲洗管18连通，所述反冲洗管18与反冲洗设备连接。所述上层仓室1和下层深度厌氧池2通过紧固螺栓19连接固定。
1.一种用于小型畜禽养殖废水处理的一体化设备，其特征在于，所述一体化设备包括上层仓室（1）和下层深度厌氧池（2）；所述深度厌氧池（2）内腔底部设有集泥管（3），所述集泥管（3）与底泥排放口（4）连通，所述深度厌氧池（2）下部设有废水进水口（5）；所述深度厌氧池（2）内腔中上部设有三相分离器（6），所述三相分离器（6）顶部与沼气收集排放管（7）连通；所述深度厌氧池（2）内腔中、三相分离器（6）的上方设有溢流区，所述溢流区包括溢流堰挡板（8）和溢流堰挡板（8）围挡区域内的溢流堰（9）；所述溢流区通过管道与设置于一体化设备外侧的提升泵（10）连接；所述上层仓室（1）包括通过过水孔依次连通的微生物营养均衡池（11）、微纳米曝气好氧池（12）和mbr膜固液分离池（13）；所述提升泵（10）通过管道与微生物营养均衡池（11）内腔连通；所述mbr膜固液分离池（13）内设有与出水管道（14）连通的一体化mbr膜分离器（15），所述一体化mbr膜分离器（15）通过出水管道（14）与设置于一体化设备外侧的自吸泵（16）连接。
2.如权利要求1所述的用于小型畜禽养殖废水处理的一体化设备，其特征在于，所述废水进水口（5）和底泥排放口（4）处均设有法兰。
3.如权利要求1所述的用于小型畜禽养殖废水处理的一体化设备，其特征在于，所述微生物营养均衡池（11）中设有生物基质填料；微纳米曝气好氧池（12）中设有外接气泵的微纳米曝气管。
4.如权利要求1所述的用于小型畜禽养殖废水处理的一体化设备，其特征在于，所述一体化mbr膜分离器（15）还与曝气管（17）连接。
5.如权利要求1所述的用于小型畜禽养殖废水处理的一体化设备，其特征在于，所述一体化mbr膜分离器（15）还与一体化设备外侧的反冲洗管（18）连通，所述反冲洗管（18）与反冲洗设备连接。
6.如权利要求1至5任一项所述的用于小型畜禽养殖废水处理的一体化设备，其特征在于，所述上层仓室（1）和下层深度厌氧池（2）通过紧固螺栓（19）连接固定。
技术总结