CN107827309A - 一种利用芝麻萍三级串联及出水回流处理高氮磷养猪沼液的工艺 - Google Patents

一种利用芝麻萍三级串联及出水回流处理高氮磷养猪沼液的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用芝麻萍三级串联及出水回流处理高氮磷养猪沼液的工艺。本工艺以三级串联的浮萍养殖池为主体，利用芝麻萍的耐高氮磷、同时吸收高氮磷的特性，构建高氨氮养猪沼液的简单‑实用‑经济的处理工艺。具体步骤为：(1)养猪沼液直接进入调节池，依次进行氮磷比和pH值的调节；(2)经调节的上清液依次进入三级芝麻萍养殖池，三池按处理时间依次接种预培养的芝麻萍，第一级芝麻萍养殖池的处理时间为2d，第二级芝麻萍养殖池的处理时间为4d，第三级芝麻萍养殖池的处理时间为7d；(4)最后将芝麻萍与液相分离，分离的液体50％回流到调节池内，其余液体经消毒池后达标排放。本工艺操作流程简单、氮磷去除效率高，运行费用低，收获的芝麻萍可作为生物柴油等的原料，实现了沼液的资源化处理，不产生二次污染。

Description

一种利用芝麻萍三级串联及出水回流处理高氮磷养猪沼液的 工艺
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种利用芝麻萍三级串联及出水回流处理高氮磷养猪沼液的工艺。
背景技术
近年来，规模化畜禽业的快速发展，虽然解决了畜禽产品的供给问题，有效地促进了农村的经济发展，但同时也带来了日益严重的环境污染问题。其中畜禽养殖废水中的有机物、氮和磷污染问题最为突出，绝大多数养殖场的养殖废水中的COD、氨氮、总磷等都严重超标，而目前养殖废水处理工艺一般先经过厌氧发酵产甲烷，生成的沼液经过一级处理、一级强化处理或二级生化处理后排放，但排放的沼液中仍然含有较高的氨氮、磷酸盐等污染物，直接排放会导致水体富营养化等环境问题。随着国家“十三五”计划对环境保护的要求日益严格以及养殖产业的不断增加，高氮磷养猪沼液的处理以及达标排放已经成为制约畜禽养殖业生存和发展的重要因素。
传统高氮磷沼液的处理工艺主要有物理化学组合工艺、光生物反应生态处理工艺等，但目前大多数工艺存在成本高、易引入二次污染等缺点，因此开发经济、绿色、高效的高氮磷沼液的处理工艺是十分必要的。
芝麻萍是一类分布广泛、耐污染、生长速度快、易收获的浮水植物，将它培养于养猪沼液中，它能利用沼液中的营养物质(如氮、磷等)进行光能自养生长，从而可对沼液进行脱氮除磷，实现养分回收与资源化利用。利用芝麻萍处理沼液废水不仅能净化废水，收获的芝麻萍还可用作生物柴油等的原料，且不产生二次污染。
鉴于此，本发明设计一种利用芝麻萍三级串联及出水回流处理高氮磷养猪沼液的工艺，此工艺利用三级芝麻萍养殖池串联，间歇式处理高氮磷养猪沼液，有效地减轻了冲击负荷，既达到了高效处理氮、磷的效果，又能收获高产的芝麻萍。同时部分出水回流，降低了初始养猪沼液中氮磷的浓度，即增强了后续三级芝麻萍养殖池的处理能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用芝麻萍三级串联及出水回流处理高氮磷养猪沼液的工艺，该工艺操作简单、原料易得、符合简单-实用-经济的处理特点，能解决养猪沼液处理工艺面临的成本高、难以推广等问题。
本发明提供一种利用芝麻萍三级串联及出水回流处理高氮磷养猪沼液的工艺，具体包括如下步骤：
(1)调节池：养猪沼液直接进入调节池，依次调节氮磷比，调节pH；
(2)第一级芝麻萍养殖池：经调节池的出来的清液由计量泵导入第一级芝麻萍养殖池，同时在第一级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍，第一级芝麻萍养殖池的覆盖率为80％。养殖池处理温度为22～25℃，光照强度5000～7000lux，光暗比(12～16)：(12～8)h，同时每天调节养殖池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，其处理时间为2d；
(3)第二级芝麻萍养殖池：第一级芝麻萍养殖池处理2d后，将池内的芝麻萍全部收集完，接着全开第一级芝麻萍养殖池与第二级芝麻萍养殖池之间的计量泵，将第一级芝麻萍养殖池的液体全部导入第二级芝麻萍养殖池，同时在第二级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍，第二级芝麻萍养殖池的覆盖率为60％。养殖池处理温度为22～25℃，光照强度5000～7000lux，光暗比(12～16)：(12～8)h，每隔2天打捞芝麻萍，保持两个池芝麻萍的覆盖率为60％，同时调节养殖池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，其处理时间为4d；
(4)第三级芝麻萍养殖池：第二级芝麻萍养殖池处理4d后，将池内的芝麻萍全部收集完，接着全开第二级芝麻萍养殖池与第三级芝麻萍养殖池之间的计量泵，将第二级芝麻萍养殖池的液体全部导入第三级芝麻萍养殖池，同时在第三级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍，第三级芝麻萍养殖池的覆盖率为60％。养殖池处理温度为22～25℃，光照强度5000～7000lux，光暗比(12～16)：(12～8)h，同时每隔2天打捞芝麻萍，保持两个池芝麻萍的覆盖率为60％，每天调节养殖池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，其处理时间为7d；
(5)处理完成后，将芝麻萍与液相分离，部分分离的液体回流到调节池内，其余液体经消毒池后达标排放。
作为优选，所述的厌氧发酵后养猪沼液COD为500～1000mg/L，氨氮为80～200mg/L，总磷为7.5～25mg/L。
作为优选，步骤(1)具体为调节沼液的氮磷比为10～12，pH为5.8～6.8；
作为优选，步骤(2)(3)(4)所述的芝麻萍为浮萍科Lemnaperpusilla属，且三个芝麻萍养殖池的容积相同，表面积相同；
作为优选，步骤(5)中分离的液体50％回流到调节池内，消毒池采用的消毒剂为0.08～0.2mol/L的漂白粉溶液(有效氯质量分数大于28％)。
本发明所述的一种利用芝麻萍三级串联及出水回流处理高氮磷养猪沼液的工艺，具有操作流程简单，原料易得，经济高效等优点。该工艺利用芝麻萍三级串联及出水回流处理高氮磷养猪沼液，对于沼液中氨氮、总磷的去除率均达到了88％以上，同时芝麻萍鲜重生物量产量达到了5.4g/L以上。
附图说明
图1为本发明所述的一种利用芝麻萍三级串联及出水回流处理高氮磷养猪沼液的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体的实例，进一步阐述本发明：
实施例1：
(1)调节池：5L养猪沼液直接进入调节池，加入5mL 0.1mol/L的NaOH溶液调节pH为6.2；，测得初始氨氮浓度为85.5mg/L，总磷浓度为8.5mg/L；
(2)第一级芝麻萍养殖池：经调节池的出来的清液由计量泵导入第一级芝麻萍养殖池，同时在第一级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍20g，其覆盖率为80％。养殖池处理温度为22～25℃，光照强度7000lux，光暗比16:8h，同时每天调节养殖池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，处理时间为2d；
(3)第二级芝麻萍养殖池：第一级芝麻萍养殖池处理2d后，将池内的芝麻萍全部收集完，接着全开第一级芝麻萍养殖池与第二级芝麻萍养殖池之间的计量泵，将第一级芝麻萍养殖池的液体全部导入第二级芝麻萍养殖池，同时在第二级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍鲜重15g，其覆盖率为60％。养殖池处理温度为22～25℃，光照强度6000lux，光暗比12:12h，每隔2天打捞芝麻萍，保持覆盖率为60％，同时调节养殖池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，处理时间为4d；
(4)第三级芝麻萍养殖池：第二级芝麻萍养殖池处理4d后，将池内的芝麻萍全部收集完，接着全开第二级芝麻萍养殖池与第三级芝麻萍养殖池之间的计量泵，将第二级芝麻萍养殖池的液体全部导入第三级芝麻萍养殖池，同时在第三级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍鲜重15g，第三级芝麻萍养殖池的覆盖率为60％。养殖池处理温度为22～25℃，光照强度6000lux，光暗比16:8h，同时每隔2天打捞芝麻萍，保持两个池芝麻萍的覆盖率为60％，每天调节养殖池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，其处理时间为7d；
(5)第一级芝麻萍养殖池处理2d，第二级芝麻萍养殖池处理4d，第三级芝麻萍养殖池处理7d后，测得出水氨氮为12mg/L，总磷为0.7mg/L，达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(2014年征求意见稿第二稿)的排放要求。同时芝麻萍鲜重的生物量产量为8.3g/L。
实施例2：
(1)调节池：5L养猪沼液直接进入调节池，加入15mL 0.1mol/L的NaOH溶液调节pH为6.2；，测得初始氨氮浓度为113.6mg/L，总磷浓度为10.3mg/L；
(2)第一级芝麻萍养殖池：经调节池的出来的清液由计量泵导入第一级芝麻萍养殖池，同时在第一级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍20g，其覆盖率为80％。养殖池处理温度为22～25 ℃，光照强度7000lux，光暗比16:8h，同时每天调节养殖池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，处理时间为2d；
(3)第二级芝麻萍养殖池：第一级芝麻萍养殖池处理2d后，将池内的芝麻萍全部收集完，接着全开第一级芝麻萍养殖池与第二级芝麻萍养殖池之间的计量泵，将第一级芝麻萍养殖池的液体全部导入第二级芝麻萍养殖池，同时在第二级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍鲜重15g，其覆盖率为60％。养殖池处理温度为22～25 ℃，光照强度6000lux，光暗比12:12h，每隔2天打捞芝麻萍，保持覆盖率为60％，同时调节养殖池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，处理时间为4d；
(4)第三级芝麻萍养殖池：第二级芝麻萍养殖池处理4d后，将池内的芝麻萍全部收集完，接着全开第二级芝麻萍养殖池与第三级芝麻萍养殖池之间的计量泵，将第二级芝麻萍养殖池的液体全部导入第三级芝麻萍养殖池，同时在第三级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍鲜重15g，第三级芝麻萍养殖池的覆盖率为60％。养殖池处理温度为22～25 ℃，光照强度6000lux，光暗比16:8h，同时每隔2天打捞芝麻萍，保持两个池芝麻萍的覆盖率为60％，每天调节养殖池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，其处理时间为7d；
(5)第一级芝麻萍养殖池处理2d，第二级芝麻萍养殖池处理4d，第三级芝麻萍养殖池处理7d后，测得出水氨氮为15mg/L，总磷为0.6mg/L，达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(2014年征求意见稿第二稿)的排放要求。同时芝麻萍鲜重的生物量产量为10.2g/L。
实施例3：
(1)调节池：5L养猪沼液直接进入调节池，加入30mL 0.1mol/L的NaOH溶液调节pH为5.9，测得初始氨氮浓度为173.2mg/L，总磷浓度为14.4mg/L；
(2)第一级芝麻萍养殖池：经调节池的出来的清液由计量泵导入第一级芝麻萍养殖池，同时在第一级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍20g，其覆盖率为80％。养殖池处理温度为22～25℃，光照强度7000lux，光暗比16:8h，同时每天调节养殖池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，处理时间为2d；
(3)第二级芝麻萍养殖池：第一级芝麻萍养殖池处理2d后，将池内的芝麻萍全部收集完，接着全开第一级芝麻萍养殖池与第二级芝麻萍养殖池之间的计量泵，将第一级芝麻萍养殖池的液体全部导入第二级芝麻萍养殖池，同时在第二级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍鲜重15g，其覆盖率为60％。养殖池处理温度为22～25℃，光照强度6000lux，光暗比12:12h，每隔2天打捞芝麻萍，保持覆盖率为60％，同时调节养殖池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，处理时间为4d
(4)第三级芝麻萍养殖池：第二级芝麻萍养殖池处理4d后，将池内的芝麻萍全部收集完，接着全开第二级芝麻萍养殖池与第三级芝麻萍养殖池之间的计量泵，将第二级芝麻萍养殖池的液体全部导入第三级芝麻萍养殖池，同时在第三级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍鲜重15g，第三级芝麻萍养殖池的覆盖率为60％。养殖池处理温度为22～25℃，光照强度6000lux，光暗比16:8h，同时每隔2天打捞芝麻萍，保持两个池芝麻萍的覆盖率为60％，每天调节养殖池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，其处理时间为7d；
(5)第一级芝麻萍养殖池处理2d，第二级芝麻萍养殖池处理4d，第三级芝麻萍养殖池处理7d后，。测得出水氨氮为20mg/L，总磷为2mg/L，达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(2014年征求意见稿第二稿)的排放要求。同时芝麻萍鲜重的生物量产量为5.4g/L。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故但凡依本发明的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围之内。

Claims (5)

1.本发明提供一种利用芝麻萍三级串联及出水回流处理高氮磷养猪沼液的工艺，具体包括如下步骤：
(1)调节池：养猪沼液直接进入调节池，依次调节氮磷比，调节pH；
(2)第一级芝麻萍养殖池：经调节池的出来的清液由计量泵导入第一级芝麻萍养殖池，同时在第一级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍，第一级芝麻萍养殖池的覆盖率为80％。养殖池处理温度为22～25℃，光照强度5000～7000lux，光暗比(12～16)：(12～8)h，同时每天调节养殖池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，其处理时间为2d；
(3)第二级芝麻萍养殖池：第一级芝麻萍养殖池处理2d后，将池内的芝麻萍全部收集完，接着全开第一级芝麻萍养殖池与第二级芝麻萍养殖池之间的计量泵，将第一级芝麻萍养殖池的液体全部导入第二级芝麻萍养殖池，同时在第二级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍，第二级芝麻萍养殖池的覆盖率为60％。养殖池处理温度为22～25℃，光照强度5000～7000lux，光暗比(12～16)：(12～8)h，每隔2天打捞芝麻萍，保持两个池芝麻萍的覆盖率为60％，同时调节养殖池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，其处理时间为4d；
(4)第三级芝麻萍养殖池：第二级芝麻萍养殖池处理4d后，将池内的芝麻萍全部收集完，接着全开第二级芝麻萍养殖池与第三级芝麻萍养殖池之间的计量泵，将第二级芝麻萍养殖池的液体全部导入第三级芝麻萍养殖池，同时在第三级芝麻萍养殖池内接种预培养的芝麻萍，第三级芝麻萍养殖池的覆盖率为60％。养殖池处理温度为22～25℃，光照强度5000～7000lux，光暗比(12～16)：(12～8)h，同时每隔2天打捞芝麻萍，保持两个池芝麻萍的覆盖率为60％，每天调节养殖池的pH值，使其稳定在5.8～6.8之间，其处理时间为7d；
(5)处理完成后，将芝麻萍与液相分离，部分分离的液体回流到调节池内，其余液体经消毒池后达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种利用芝麻萍三级串联及出水回流处理高氮磷养猪沼液的工艺，其特征在于：所述的厌氧发酵后养猪沼液COD为500～1000mg/L，氨氮为80～200mg/L，总磷为7.5～25mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种利用芝麻萍三级串联及出水回流处理高氮磷养猪沼液的工艺，其特征在于：步骤(1)具体为调节沼液的氮磷比为10～12，pH为5.8～6.8。
4.根据权利要求1所述的一种利用芝麻萍三级串联及出水回流处理高氮磷养猪沼液的工艺，其特征在于：步骤(2)(3)(4)所述的芝麻萍为浮萍科Lemnaperpusilla属，且三个芝麻萍养殖池的容积相同，表面积相同。
5.根据权利要求1所述的一种利用芝麻萍三级串联及出水回流处理高氮磷养猪沼液的工艺，其特征在于：步骤(5)中分离的液体50％回流到调节池内，消毒池采用的消毒剂为0.08～0.2mol/L的漂白粉溶液(有效氯质量分数大于28％)。
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CN110204054A (zh) * 2019-07-10 2019-09-06 广东石油化工学院 一种利用浮萍处理高浓度抗生素养猪沼液的方法

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