CN107827328B - 一种用于修复养殖废水的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环保技术领域，公开了一种用于修复养殖废水的工艺，其包括如下步骤：步骤1）制备藻微球，步骤2）养殖废水预处理，步骤3）废水修复处理。本发明工艺中采用了藻微球制剂，处理效率高，简易可行，环境友好性强。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种用于修复养殖废水的工艺。
背景技术
养殖废水是由养殖业产生的废水。随着集约化养殖规模的不断扩大，由投饲产生的代谢物、残饵有机物及氨氮等无机物已成为新的污染源，同时日益老化、污染的水环境也制约了养殖业进一步发展。养殖废水具有典型的“三高”特征，COD高达3000-12000mg/l，氨氮高达800-2200mg/l，P超标数十倍。限于养殖业是薄利行业，目前的处理工艺仅能针对COD的大幅削减，而对氨氮磷等达标排放尚存在很大的技术经济难度。规模化畜禽养殖废水处理目前已引起养殖场业主及有关部门的高度重视，采取一系列防治措施及选用经济、高效的处理技术已刻不容缓。随着国家污水排放标准日益更新，高浓度养殖废水达标排放问题更加突出。
目前来采用的养殖废水处理工艺主要有：组合式稳定塘工艺， UASB+SBR工艺，ZWD新型沼气池+生物循环处理工艺，强化预处理+高效折流厌氧反应器+氧化塘以及多级酸化-人工湿地处理工艺等。国内外虽然对养殖场废水的处理虽有许多研究，也有上述的一些处理方法，但是，从已有的报导资料综合分析，目前无论哪种方法处理效果都不理想，或是出水水质达不到排放要求，或是成本太高而无法在我国推广应用。
由于养殖废水中均含有大量藻类生长所需的氮、磷以及其他营养物质，将水处理与藻类的规模化培养结合起来，既可以使废水达到低成本排放，又可以节约微藻培养的成本，同时微藻中还含有很多的高附加值产物。目前已经有一些关于藻类处理废水的报道，中国专利技术“一种利用小球藻净化猪场发酵废水的方法”，采用小球藻驯化培养，然后处理废水，该方法需要对小球藻进行驯化处理，净化之后需要对小球藻絮凝沉淀处理，并且处理时间较长，上述缺陷增大了应用难度。现有技术需要开发一种更加高效简易的处理方法。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于修复养殖废水的工艺。本发明工艺技术采用了复合藻制剂，处理效率高，简易可行，环境友好性强。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种用于修复养殖废水的工艺，其包括如下步骤：步骤1）制备藻微球，步骤2）养殖废水预处理，步骤3）废水修复处理。
具体地，
所述工艺包括如下步骤：
步骤1）制备藻微球：将小新月藻液、斜生栅藻液以及镰形纤维藻液按照2:1:1的体积比混合得到混合藻液，然后加入占混合藻液二分之一体积的浓度为5wt%的海藻酸钠水溶液、占混合藻液2%重量份的尿素以及占混合藻液4%重量份的碳酸氢钠，搅拌均匀，再滴加占混合藻液2倍体积的浓度为2wt%的氯化钙水溶液，边滴加边震荡，滴加完毕后，静置9h，制得藻微球；
步骤2）养殖废水预处理：养殖废水依次通过格栅和泥水分离机，收集固体物质，用作肥料；液体进入曝气池曝气，曝气48h，进入沉淀絮凝池，沉淀絮凝时间6-9h，上层液体进入消毒池，采用次氯酸钠消毒，消毒时间为9-12h，随后进入酸碱调节池，调节pH为7-7.5；
步骤3）废水修复处理：经过预处理后的废水排入到藻类净化池，按照藻微球100-300g：1吨废水的比例接种于液体中，处理时间为6-7天，最后进行藻水分离，排出液体。
优选地，
所述小新月藻液按照如下方法制备而得：取对数生长期的小新月藻，7000rpm离心15min，去除上清液，然后添加无菌水，调节藻细胞的密度为3×107cell/mL，得到小新月藻液。
优选地，
所述斜生栅藻液按照如下方法制备而得：取对数生长期的斜生栅藻，5000rpm离心15min，去除上清液，然后添加无菌水，调节藻细胞的密度为2×107cell/mL，得到斜生栅藻液。
优选地，
所述镰形纤维藻液按照如下方法制备而得：取对数生长期的镰形纤维藻，5000rpm离心10min，去除上清液，然后添加无菌水，调节藻细胞的密度为1×107cell/mL，得到镰形纤维藻液。
优选地，
所述沉淀絮凝池底层设有填料，所述填料由下到上依次是碎石层、河沙层以及海绵铁层。
优选地，
所述碎石层由粒径为20mm的碎石组成，层厚30cm；所述河沙层由粒径为1-2mm河砂组成，层厚50cm；所述海绵铁层由粒径为0.5-1mm的海绵铁组成，层厚20cm。
优选地，
所述步骤3）中，按照每立方米液体使用次氯酸钠为200-500g，
优选地，
所述藻类净化池的参数条件为：温度为25-28℃，光暗比为12：12，光照强度为6000-8000LX。
本发明所述的藻类均可通过常规的培养方法得到所需浓度的藻液，此并非本发明的创新点，限于篇幅，并不一一赘述。
与现有技术相比较，本发明可以取得以下主要的有益效果和进步：
本发明处理养殖废水的工艺操作简易可行，可实现环保绿色修复的目的，经济高效，环境友好，成本低廉，应用范围广泛；本发明制备藻微球过程中，使用了三种藻类，配伍合理，具备较好的协同作用，使得废水中COD、BOD、SS、NH3-N以及TP的去除能力得到有效提升；本发明藻类经固定后，生长和生理特性发生变化，提高了对氮、硫以及磷等物质的吸收和富集效率；本发明藻微球采用两种致孔剂联合使用，且不同致孔剂的致孔机理不同，相较于单一致孔剂的效果，所得到的孔结构大小合理，分布均匀，能够保证孔结构的数量；本发明采用固定化技术将藻细胞定位于限定的空间区域，使固定化的藻既能保持本身代谢活性，又可在连续反应后回收反复利用；本发明处理工艺中沉淀絮凝池设计成三层填料层，能在有效进行有机物的沉淀和脱氮基础上，提高除磷脱硫效率。
说明书附图
图1：藻微球添加量对废水修复效果的影响。
具体实施方式
本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的产品及方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的产品及方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种用于修复养殖废水的工艺，其包括如下步骤：
制备藻微球：将小新月藻液、斜生栅藻液以及镰形纤维藻液按照2:1:1的体积比混合得到混合藻液，然后加入占混合藻液二分之一体积的浓度为5wt%的海藻酸钠水溶液、占混合藻液2%重量份的尿素以及占混合藻液4%重量份的碳酸氢钠，搅拌均匀，再滴加占混合藻液2倍体积的浓度为2wt%的氯化钙水溶液，边滴加边震荡，滴加完毕后，静置9h，制得直径为3mm的藻微球；
养殖废水预处理：养殖废水依次通过格栅和泥水分离机，去除粪便等固体物质，收集固体物质，可用作肥料；液体进入曝气池曝气，曝气48h，进入沉淀絮凝池，沉淀絮凝时间6h，上层液体进入消毒池，采用次氯酸钠消毒，每立方米液体使用次氯酸钠为500g，消毒时间为9h，随后进入酸碱调节池，调节pH为7；
废水修复处理：经过预处理后的废水排入到藻类净化池，按照藻微球按照100g：1吨废水的比例接种于液体中，控制温度为25℃，光暗比为12：12，光照强度为6000LX，处理时间为7天，最后进行藻水分离，排出液体。
所述沉淀絮凝池底层设有填料，所述填料由下到上依次是碎石层、河沙层以及海绵铁层。所述碎石层由粒径为20mm的碎石组成，层厚30cm；所述河沙层由粒径为1-2mm河砂组成，层厚50cm；所述海绵铁层由粒径为0.5-1mm的海绵铁组成，层厚20cm。
所述小新月藻液按照如下方法制备而得：取对数生长期的小新月藻，7000rpm离心15min，去除上清液，然后添加无菌水，调节藻细胞的密度为3×107cell/mL，得到小新月藻液。
所述斜生栅藻液按照如下方法制备而得：取对数生长期的斜生栅藻，5000rpm离心15min，去除上清液，然后添加无菌水，调节藻细胞的密度为2×107cell/mL，得到斜生栅藻液。
所述镰形纤维藻液按照如下方法制备而得：取对数生长期的镰形纤维藻，5000rpm离心10min，去除上清液，然后添加无菌水，调节藻细胞的密度为1×107cell/mL，得到镰形纤维藻液。
实施例2
一种用于修复养殖废水的工艺，其包括如下步骤：
制备藻微球：将小新月藻液、斜生栅藻液以及镰形纤维藻液按照2:1:1的体积比混合得到混合藻液，然后加入占混合藻液二分之一体积的浓度为5wt%的海藻酸钠水溶液、占混合藻液2%重量份的尿素以及占混合藻液4%重量份的碳酸氢钠，搅拌均匀，再滴加占混合藻液2倍体积的浓度为2wt%的氯化钙水溶液，边滴加边震荡，滴加完毕后，静置9h，制得直径为3mm的藻微球；
养殖废水预处理：养殖废水依次通过格栅和泥水分离机，去除粪便等固体物质，收集固体物质，可用作肥料；液体进入曝气池曝气，曝气48h，进入沉淀絮凝池，沉淀絮凝时间9h，上层液体进入消毒池，采用次氯酸钠消毒，每立方米液体使用次氯酸钠为300g，消毒时间为12h，随后进入酸碱调节池，调节pH为7.5；
废水修复处理：经过预处理后的废水排入到藻类净化池，按照藻微球按照300g：1吨废水的比例接种于液体中，控制温度为28℃，光暗比为12：12，光照强度为8000LX，处理时间为6天，最后进行藻水分离，排出液体。
所述沉淀絮凝池底层设有填料，所述填料由下到上依次是碎石层、河沙层以及海绵铁层。所述碎石层由粒径为20mm的碎石组成，层厚30cm；所述河沙层由粒径为1-2mm河砂组成，层厚50cm；所述海绵铁层由粒径为0.5-1mm的海绵铁组成，层厚20cm。
所述小新月藻液按照如下方法制备而得：取对数生长期的小新月藻，7000rpm离心15min，去除上清液，然后添加无菌水，调节藻细胞的密度为3×107cell/mL，得到小新月藻液。
所述斜生栅藻液按照如下方法制备而得：取对数生长期的斜生栅藻，5000rpm离心15min，去除上清液，然后添加无菌水，调节藻细胞的密度为2×107cell/mL，得到斜生栅藻液。
所述镰形纤维藻液按照如下方法制备而得：取对数生长期的镰形纤维藻，5000rpm离心10min，去除上清液，然后添加无菌水，调节藻细胞的密度为1×107cell/mL，得到镰形纤维藻液。
实施例3
本发明工艺修复养殖废水的试验：
以某养殖废水为实例，检测实施例1的废水处理效果：养殖废水的检测指标见表1：
表1
| 项目名称 | 进水水质 | 预处理后的水质 | 出水水质 |
| CODcr（mg/L） | ≥10000 | 960 | 22.1 |
| BOD（mg/L） | ≥10000 | 850 | 18.7 |
| SS（mg/L） | ≥1000 | 171 | 11.7 |
| NH3-N（mg/L） | ≥1000 | 153 | 8.3 |
| TP（mg/L） | ≥100 | 47 | 3.2 |
| 色度（稀释倍数） | ≥200 | 78 | 16 |
结论：通过本发明工艺处理后，养殖废水中各项污染物的含量均大大降低，符合排放标准。
实施例4
以实施例2为例，检测了藻微球添加量对修复效果的影响，预处理后的废水的各项主要污染物指标为：COD 1010mg/L、BOD 918 mg/L、SS 187mg/L、NH3-N 163mg/L、TP 53mg/L；
设置藻微球的对照组，其中，对照组1：不添加小新月藻，其余同实施例2；对照组2：不添加斜生栅藻，其余同实施例2；对照组3：不添加镰形纤维藻，其余同实施例2。如图1所示，经过实施例2、对照组1-3的处理后，废水中的COD、BOD、NH3-N、SS以及TP等污染物水平大大降低，经过比较，实施例2组处理各种污染物的能力均明显优于对照组1-3，说明本发明藻微球中使用的三种藻类可以相互共生，配伍合理，具备较好的协同作用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (2)
1.一种用于修复养殖废水的工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：
步骤1）制备藻微球：将小新月藻液、斜生栅藻液以及镰形纤维藻液按照2:1:1的体积比混合得到混合藻液，然后加入占混合藻液二分之一体积的浓度为5wt%的海藻酸钠水溶液、占混合藻液2%重量份的尿素以及占混合藻液4%重量份的碳酸氢钠，搅拌均匀，再滴加占混合藻液2倍体积的浓度为2wt%的氯化钙水溶液，边滴加边震荡，滴加完毕后，静置9h，制得藻微球；
步骤2）养殖废水预处理：养殖废水依次通过格栅和泥水分离机，收集固体物质，用作肥料；液体进入曝气池曝气，曝气48h，再进入沉淀絮凝池，沉淀絮凝时间为6-9h，上层液体进入消毒池，采用次氯酸钠消毒，消毒时间为9-12h，随后进入酸碱调节池，调节pH为7-7.5；
步骤3）废水修复处理：经过预处理后的废水排入到藻类净化池，将藻微球按照100-300g：1吨废水的比例接种于液体中，处理时间为6-7天，最后进行藻水分离，排出液体；
所述藻类净化池的参数条件为：温度为25-28℃，光暗比为12：12，光照强度为6000-8000LX；
所述小新月藻液按照如下方法制备而得：取对数生长期的小新月藻，7000rpm离心15min，去除上清液，然后添加无菌水，调节藻细胞的密度为3×107cell/mL，得到小新月藻液；
所述斜生栅藻液按照如下方法制备而得：取对数生长期的斜生栅藻，5000rpm离心15min，去除上清液，然后添加无菌水，调节藻细胞的密度为2×107cell/mL，得到斜生栅藻液；
所述镰形纤维藻液按照如下方法制备而得：取对数生长期的镰形纤维藻，5000rpm离心10min，去除上清液，然后添加无菌水，调节藻细胞的密度为1×107cell/mL，得到镰形纤维藻液。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述沉淀絮凝池底层设有填料，所述填料由下到上依次是碎石层、河沙层以及海绵铁层。
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