CN108439695A - 一种畜禽养殖废水一体化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种畜禽养殖废水一体化处理方法，包括如下步骤：S1、畜禽养殖废水预处理；S2、发酵处理；S3、一次固液分离；S4、好氧处理；S5、重金属处理；S6、二次固液分离；S7、消毒。本发明有效地提高了CODcr、BOD和NH3‑N的去除效率，提高了畜禽养殖废水处理的效果。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种畜禽养殖废水一体化处理方法。
背景技术
畜禽养殖业是关系到我国国计民生的重要产业，但其所带来的环境污染问题也日益突出。研究表明，畜禽养殖污染已成为继工业污染、生活污染之后的第三大污染源。根据全国污染普查动态数据，畜禽养殖业污染已经成为我国农业面源污染之首，2010年我国畜禽养殖业所排放的CODCr、TN和TP分别占农业面源污染的95.78％、37.89％和56.30％；其中畜禽养殖废水排放的CODCr、NH4 +-N相当于当年工业源排放量的3.23和2.3倍，占全国污染物排放总量的45％和25％。畜禽养殖废水具有CODCr、SS、NH4 +-N浓度高、水质水量变化大、处理难度大的特点。从而成为我国环境保护工作的重点工作之一。如何在畜禽养殖废水处理过程中同时进行有机物和氨氮的去除，已经成为该领域的研究热点。
授权公告号为CN102718360B，授权公告日为2015年9月30日的中国发明专利，公开了一种畜禽养殖废水处理方法，适用于各种高浓度有机废水的处理，包括以下步骤：1、将养殖废水统一收集后，加入聚合硫酸铁絮凝后用固液分离机进行初步分离；2、分离后的废水通过UASB厌氧工艺进行厌氧分解；3、分解后废水进入超声波闭路发生装置内进行一系列高级物化反应；4、反应后废水通过物理过滤后经臭氧反应塔进行充分氧化反应；5、最后通过活性炭和沸石等滤料进行过滤即可达标排放。
授权公告号为CN105314802B，授权公告日为2018年2月9日的中国发明专利，公开了一种畜禽养殖废水的处理系统，包括蓄水池、斜滤网、初沉池、吸附池、冰塔净化池、磁力振荡池、曝气池、好氧池、生化调节池、二沉池、缓冲池、渗滤池、消毒池、储泥罐、中水回收池。
上述公开的专利都能达到对畜禽养殖废水进行处理，但是处理效果并不理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种畜禽养殖废水一体化处理方法，用以提高处理效果。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种畜禽养殖废水一体化处理方法，包括如下步骤：
S1、畜禽养殖废水预处理：将畜禽养殖废水用氢氧化钠把pH调整至6.7～7.5；
S2、发酵处理：向预处理后的畜禽养殖废水中加入产甲烷细菌和紫色硫细菌，产甲烷细菌和紫色硫细菌的加入量为畜禽养殖废水重量的0.5～2％，发酵2～10天；所述产甲烷细菌与紫色硫细菌的重量比为2～6:1；
S3、一次固液分离：发酵结束后进行过滤，得沼渣和沼液；
S4、好氧处理：向沼液中加入硫酸亚铁和过氧化氢，硫酸亚铁和过氧化氢的加入量为沼液重量的2～6％；搅拌均匀，静置30～90分钟；再向沼液中加入沼液重量3～8％的假单胞菌，并向沼液中供氧，处理5～10天；
所述硫酸亚铁和过氧化氢的重量比为1:2～5；
S5、重金属处理：将经好氧处理后的沼液中加入重金属吸附剂，搅拌均匀，静置24～36小时；所述重金属吸附剂的加入量为沼液重量的1～5％；
S6、二次固液分离：将进行了重金属处理后的沼液通过连续流离心机进行固液分离，得固形物和分离液；
S7、消毒：将分离液经紫外线或臭氧进行消毒。
在本发明提供的畜禽养殖废水一体化处理方法中，优选地，所述产甲烷细菌为产甲烷杆菌、甲烷八叠球菌、产甲烷螺菌、瘤胃甲烷杆菌、反刍甲烷杆菌或马氏甲烷球菌中的一种或多种。
在本发明提供的畜禽养殖废水一体化处理方法中，优选地，所述产甲烷细菌为产甲烷杆菌、甲烷八叠球菌、瘤胃甲烷杆菌和马氏甲烷球菌，所述产甲烷杆菌、甲烷八叠球菌、瘤胃甲烷杆菌和马氏甲烷球菌的重量比为1～3:1～4:1:0.5～2。
在本发明提供的畜禽养殖废水一体化处理方法中，优选地，所述紫色硫细菌为深红红螺菌、氧化硫硫杆菌、脱氮硫杆菌或排硫杆菌中的一种或多种。
在本发明提供的畜禽养殖废水一体化处理方法中，优选地，所述紫色硫细菌为深红红螺菌、氧化硫硫杆菌、脱氮硫杆菌和排硫杆菌，所述深红红螺菌、氧化硫硫杆菌、脱氮硫杆菌和排硫杆菌的重量比为2:1～5:3～5:1。
在本发明提供的畜禽养殖废水一体化处理方法中，优选地，所述重金属吸附剂为三巯基-S-三嗪三钠盐、三硫代氨基甲酸盐类及其衍生物、壳聚糖、沸石、粘土、高岭土、活性炭、多胺型螯合树脂或丙烯酸系树脂中的一种或多种。
在本发明提供的畜禽养殖废水一体化处理方法中，优选地，所述重金属吸附剂为三巯基-S-三嗪三钠盐、三硫代氨基甲酸盐类及其衍生物、壳聚糖和沸石，所述三巯基-S-三嗪三钠盐、三硫代氨基甲酸盐类及其衍生物、壳聚糖和沸石的重量比为3:1～5:2:1～3。
在本发明提供的畜禽养殖废水一体化处理方法中，优选地，所述假单胞菌为荧光假单胞菌、香茅醇假单胞菌、施氏假单胞菌或丁香假单胞菌中的一种或多种。
在本发明提供的畜禽养殖废水一体化处理方法中，优选地，所述假单胞菌为荧光假单胞菌、香茅醇假单胞菌、施氏假单胞菌和丁香假单胞菌，所述荧光假单胞菌、香茅醇假单胞菌、施氏假单胞菌和丁香假单胞菌的重量比为1～3:2～6:1:3～5。
采用上述技术方案，由于使用两次固液分离，有效地去除了畜禽养殖废水中的总悬浮物。在本发明的方法中发酵步骤中加入了紫色硫细菌，在好氧处理步骤中加入了假单胞菌，有效地提高了CODcr、BOD和NH3-N的去除效率，提高了畜禽养殖废水处理的效果。在本发明中紫色硫细菌和假单胞菌对去除ODcr、BOD和NH3-N具有增效协同作用。在本发明中，二次固液分离还可以有效去除水体中的微生物。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
本实施例提供了一种畜禽养殖废水一体化处理方法，包括如下步骤：
S1、畜禽养殖废水预处理：将畜禽养殖废水用氢氧化钠把pH调整至7.5；
S2、发酵处理：向预处理后的畜禽养殖废水中加入产甲烷细菌和紫色硫细菌，产甲烷细菌和紫色硫细菌的加入量为畜禽养殖废水重量的0.5％，发酵10天；产甲烷细菌与紫色硫细菌的重量比为2:1；
产甲烷细菌为产甲烷杆菌、甲烷八叠球菌、瘤胃甲烷杆菌和马氏甲烷球菌，其重量比为1:4:1:0.5。
紫色硫细菌为深红红螺菌、脱氮硫杆菌和排硫杆菌，其重量比为2:5:1。
S3、一次固液分离：发酵结束后进行过滤，得沼渣和沼液；
S4、好氧处理：向沼液中加入硫酸亚铁和过氧化氢，硫酸亚铁和过氧化氢的加入量为沼液重量的2％；搅拌均匀，静置90分钟；再向沼液中加入沼液重量8％的假单胞菌，并向沼液中供氧，处理5天；
硫酸亚铁和过氧化氢的重量比为1:5；
假单胞菌为荧光假单胞菌、香茅醇假单胞菌、施氏假单胞菌和丁香假单胞菌，其重量比为1:2:1:3。
S5、重金属处理：将经好氧处理后的沼液中加入重金属吸附剂，搅拌均匀，静置24小时；重金属吸附剂的加入量为沼液重量的1％；
重金属吸附剂为三巯基-S-三嗪三钠盐、、壳聚糖和沸石，其重量比为3::2:1。
S6、二次固液分离：将进行了重金属处理后的沼液通过连续流离心机进行固液分离，得固形物和分离液；
S7、消毒：将分离液经紫外线进行消毒。
实施例2
本实施例提供了一种畜禽养殖废水一体化处理方法，包括如下步骤：
S1、畜禽养殖废水预处理：将畜禽养殖废水用氢氧化钠把pH调整至6.7；
S2、发酵处理：向预处理后的畜禽养殖废水中加入产甲烷细菌和紫色硫细菌，产甲烷细菌和紫色硫细菌的加入量为畜禽养殖废水重量的2％，发酵2天；产甲烷细菌与紫色硫细菌的重量比为6:1；
产甲烷细菌为产甲烷杆菌、甲烷八叠球菌、瘤胃甲烷杆菌和马氏甲烷球菌，其重量比为3:1:1:0.5。
紫色硫细菌为深红红螺菌、氧化硫硫杆菌、脱氮硫杆菌和排硫杆菌，其重量比为2:5:3:1。
S3、一次固液分离：发酵结束后进行过滤，得沼渣和沼液；
S4、好氧处理：向沼液中加入硫酸亚铁和过氧化氢，硫酸亚铁和过氧化氢的加入量为沼液重量的6％；搅拌均匀，静置30分钟；再向沼液中加入沼液重量3％的假单胞菌，并向沼液中供氧，处理10天；
硫酸亚铁和过氧化氢的重量比为1:2；
假单胞菌为荧光假单胞菌、香茅醇假单胞菌、施氏假单胞菌和丁香假单胞菌，其重量比为3:2:1:5。
S5、重金属处理：将经好氧处理后的沼液中加入重金属吸附剂，搅拌均匀，静置36小时；重金属吸附剂的加入量为沼液重量的5％；
重金属吸附剂为三巯基-S-三嗪三钠盐、三硫代氨基甲酸盐、壳聚糖和沸石，其重量比为3:1:2:1。
S6、二次固液分离：将进行了重金属处理后的沼液通过连续流离心机进行固液分离，得固形物和分离液；
S7、消毒：将分离液经紫外线进行消毒。
实施例3
本实施例提供了一种畜禽养殖废水一体化处理方法，包括如下步骤：
S1、畜禽养殖废水预处理：将畜禽养殖废水用氢氧化钠把pH调整至7.0；
S2、发酵处理：向预处理后的畜禽养殖废水中加入产甲烷细菌和紫色硫细菌，产甲烷细菌和紫色硫细菌的加入量为畜禽养殖废水重量的1％，发酵6天；产甲烷细菌与紫色硫细菌的重量比为5:1；
产甲烷细菌为产甲烷杆菌、甲烷八叠球菌、瘤胃甲烷杆菌和马氏甲烷球菌，其重量比为2:3:1:1。
紫色硫细菌为深红红螺菌、氧化硫硫杆菌、脱氮硫杆菌和排硫杆菌，其重量比为2:4:3:1。
S3、一次固液分离：发酵结束后进行过滤，得沼渣和沼液；
S4、好氧处理：向沼液中加入硫酸亚铁和过氧化氢，硫酸亚铁和过氧化氢的加入量为沼液重量的5％；搅拌均匀，静置60分钟；再向沼液中加入沼液重量6％的假单胞菌，并向沼液中供氧，处理8天；
硫酸亚铁和过氧化氢的重量比为1:3；
假单胞菌为荧光假单胞菌、香茅醇假单胞菌、施氏假单胞菌和丁香假单胞菌，其重量比为3:5:1:3。
S5、重金属处理：将经好氧处理后的沼液中加入重金属吸附剂，搅拌均匀，静置30小时；重金属吸附剂的加入量为沼液重量的3％；
重金属吸附剂为三巯基-S-三嗪三钠盐、三硫代氨基甲酸盐、壳聚糖和沸石，其重量比为3:2:2:1。
S6、二次固液分离：将进行了重金属处理后的沼液通过连续流离心机进行固液分离，得固形物和分离液；
S7、消毒：将分离液经臭氧进行消毒。
实施例4
本实施例提供了一种畜禽养殖废水一体化处理方法，包括如下步骤：
S1、畜禽养殖废水预处理：将畜禽养殖废水用氢氧化钠把pH调整至7.2；
S2、发酵处理：向预处理后的畜禽养殖废水中加入产甲烷细菌和紫色硫细菌，产甲烷细菌和紫色硫细菌的加入量为畜禽养殖废水重量的1.5％，发酵8天；产甲烷细菌与紫色硫细菌的重量比为3:1；
产甲烷细菌为产甲烷杆菌、甲烷八叠球菌、产甲烷螺菌、瘤胃甲烷杆菌和马氏甲烷球菌，其重量比为2:3:2：1:1。
紫色硫细菌为深红红螺菌、氧化硫硫杆菌和脱氮硫杆菌，其重量比为2:4:3。
S3、一次固液分离：发酵结束后进行过滤，得沼渣和沼液；
S4、好氧处理：向沼液中加入硫酸亚铁和过氧化氢，硫酸亚铁和过氧化氢的加入量为沼液重量的4％；搅拌均匀，静置80分钟；再向沼液中加入沼液重量7％的假单胞菌，并向沼液中供氧，处理9天；
硫酸亚铁和过氧化氢的重量比为1:4；
假单胞菌为荧光假单胞菌、香茅醇假单胞菌和丁香假单胞菌，其重量比为3:5:3。
S5、重金属处理：将经好氧处理后的沼液中加入重金属吸附剂，搅拌均匀，静置25小时；重金属吸附剂的加入量为沼液重量的4％；
重金属吸附剂为、壳聚糖、沸石、粘土和活性炭，其重量比为3:1:2:3。
S6、二次固液分离：将进行了重金属处理后的沼液通过连续流离心机进行固液分离，得固形物和分离液；
S7、消毒：将分离液经臭氧进行消毒。
实施例5
本实施例提供了一种畜禽养殖废水一体化处理方法，包括如下步骤：
S1、畜禽养殖废水预处理：将畜禽养殖废水用氢氧化钠把pH调整至6.8；
S2、发酵处理：向预处理后的畜禽养殖废水中加入产甲烷细菌和紫色硫细菌，产甲烷细菌和紫色硫细菌的加入量为畜禽养殖废水重量的1％，发酵8天；产甲烷细菌与紫色硫细菌的重量比为5:1；
产甲烷细菌为产甲烷杆菌和甲烷八叠球菌，其重量比为2:1。
紫色硫细菌为深红红螺菌、脱氮硫杆菌和排硫杆菌，其重量比为2:3。
S3、一次固液分离：发酵结束后进行过滤，得沼渣和沼液；
S4、好氧处理：向沼液中加入硫酸亚铁和过氧化氢，硫酸亚铁和过氧化氢的加入量为沼液重量的3％；搅拌均匀，静置70分钟；再向沼液中加入沼液重量7％的假单胞菌，并向沼液中供氧，处理8天；
硫酸亚铁和过氧化氢的重量比为1:3；
假单胞菌为荧光假单胞菌、香茅醇假单胞菌和丁香假单胞菌，其重量比为3:5:3。
S5、重金属处理：将经好氧处理后的沼液中加入重金属吸附剂，搅拌均匀，静置30小时；重金属吸附剂的加入量为沼液重量的4％；
重金属吸附剂为壳聚糖、多胺型螯合树脂和丙烯酸系树脂，其重量比为3:1:4。
S6、二次固液分离：将进行了重金属处理后的沼液通过连续流离心机进行固液分离，得固形物和分离液；
S7、消毒：将分离液经臭氧进行消毒。
实施例6
本实施例提供了一种畜禽养殖废水一体化处理方法，包括如下步骤：
S1、畜禽养殖废水预处理：将畜禽养殖废水用氢氧化钠把pH调整至7.2；
S2、发酵处理：向预处理后的畜禽养殖废水中加入产甲烷细菌和紫色硫细菌，产甲烷细菌和紫色硫细菌的加入量为畜禽养殖废水重量的1％，发酵9天；产甲烷细菌与紫色硫细菌的重量比为3:1；
产甲烷细菌为产甲烷杆菌、甲烷八叠球菌、瘤胃甲烷杆菌和马氏甲烷球菌，其重量比为2:3:1:1。
紫色硫细菌为深红红螺菌、氧化硫硫杆菌、脱氮硫杆菌和排硫杆菌，其重量比为2:5:3:1。
S3、一次固液分离：发酵结束后进行过滤，得沼渣和沼液；
S4、好氧处理：向沼液中加入硫酸亚铁和过氧化氢，硫酸亚铁和过氧化氢的加入量为沼液重量的5％；搅拌均匀，静置65分钟；向沼液中供氧，处理8天；
硫酸亚铁和过氧化氢的重量比为1:3；
S5、重金属处理：将经好氧处理后的沼液中加入重金属吸附剂，搅拌均匀，静置34小时；重金属吸附剂的加入量为沼液重量的3％；
重金属吸附剂为、壳聚糖和沸石，其重量比为3:1。
S6、二次固液分离：将进行了重金属处理后的沼液通过连续流离心机进行固液分离，得固形物和分离液；
S7、消毒：将分离液经紫外线进行消毒。
实施例7
本实施例提供了一种畜禽养殖废水一体化处理方法，包括如下步骤：
S1、畜禽养殖废水预处理：将畜禽养殖废水用氢氧化钠把pH调整至7.3；
S2、发酵处理：向预处理后的畜禽养殖废水中加入产甲烷细菌，产甲烷细菌的加入量为畜禽养殖废水重量的1.7％，发酵8天；产甲烷细菌为产甲烷杆菌、甲烷八叠球菌、瘤胃甲烷杆菌和马氏甲烷球菌，其重量比为2:3:1:1。
S3、一次固液分离：发酵结束后进行过滤，得沼渣和沼液；
S4、好氧处理：向沼液中加入硫酸亚铁和过氧化氢，硫酸亚铁和过氧化氢的加入量为沼液重量的5％；搅拌均匀，静置60分钟；再向沼液中加入沼液重量6％的假单胞菌，并向沼液中供氧，处理8天；
硫酸亚铁和过氧化氢的重量比为1:3；
假单胞菌为荧光假单胞菌、香茅醇假单胞菌、施氏假单胞菌和丁香假单胞菌，其重量比为3:5:1:3。
S5、重金属处理：将经好氧处理后的沼液中加入重金属吸附剂，搅拌均匀，静置30小时；重金属吸附剂的加入量为沼液重量的3％；
重金属吸附剂为三巯基-S-三嗪三钠盐、三硫代氨基甲酸盐、壳聚糖和沸石，其重量比为3:2:2:1。
S6、二次固液分离：将进行了重金属处理后的沼液通过连续流离心机进行固液分离，得固形物和分离液；
S7、消毒：将分离液经臭氧进行消毒。
试验例
对按上述各实施例处理后的养殖废水进行水质检测，结果见表1。
表1.按各实施例处理后的养殖废水的水质(mg/L)
由上表可以看出，按实施例1至5的方法处理的养殖废水中CODcr、BOD和NH3-N的去除率显著高于实施例6和7。在实施例6中，好氧处理时，没有加入假单胞菌进行好氧处理；在实施例7中，发酵处理时，只加了产甲烷菌，没有加入紫色硫细菌；因此，假单胞菌和紫色硫细菌对去除畜禽养殖废水中的CODcr、BOD和NH3-N具有增效协同的作用。在本发明中采用两次固液分离，有效地去除了总悬浮物。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种畜禽养殖废水一体化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、畜禽养殖废水预处理：将畜禽养殖废水用氢氧化钠把pH调整至6.7～7.5；
S2、发酵处理：向预处理后的畜禽养殖废水中加入产甲烷细菌和紫色硫细菌，产甲烷细菌和紫色硫细菌的加入量为畜禽养殖废水重量的0.5～2％，发酵2～10天；所述产甲烷细菌与紫色硫细菌的重量比为2～6:1；
S3、一次固液分离：发酵结束后进行过滤，得沼渣和沼液；
S4、好氧处理：向沼液中加入硫酸亚铁和过氧化氢，硫酸亚铁和过氧化氢的加入量为沼液重量的2～6％；搅拌均匀，静置30～90分钟；再向沼液中加入沼液重量3～8％的假单胞菌，并向沼液中供氧，处理5～10天；
所述硫酸亚铁和过氧化氢的重量比为1:2～5；
S5、重金属处理：将经好氧处理后的沼液中加入重金属吸附剂，搅拌均匀，静置24～36小时；所述重金属吸附剂的加入量为沼液重量的1～5％；
S6、二次固液分离：将进行了重金属处理后的沼液通过连续流离心机进行固液分离，得固形物和分离液；
S7、消毒：将分离液经紫外线或臭氧进行消毒。
2.根据权利要求1所述的畜禽养殖废水一体化处理方法，其特征在于，所述产甲烷细菌为产甲烷杆菌、甲烷八叠球菌、产甲烷螺菌、瘤胃甲烷杆菌、反刍甲烷杆菌或马氏甲烷球菌中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的畜禽养殖废水一体化处理方法，其特征在于，所述产甲烷细菌为产甲烷杆菌、甲烷八叠球菌、瘤胃甲烷杆菌和马氏甲烷球菌，所述产甲烷杆菌、甲烷八叠球菌、瘤胃甲烷杆菌和马氏甲烷球菌的重量比为1～3:1～4:1:0.5～2。
4.根据权利要求1所述的畜禽养殖废水一体化处理方法，其特征在于，所述紫色硫细菌为深红红螺菌、氧化硫硫杆菌、脱氮硫杆菌或排硫杆菌中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的畜禽养殖废水一体化处理方法，其特征在于，所述紫色硫细菌为深红红螺菌、氧化硫硫杆菌、脱氮硫杆菌和排硫杆菌，所述深红红螺菌、氧化硫硫杆菌、脱氮硫杆菌和排硫杆菌的重量比为2:1～5:3～5:1。
6.根据权利要求1所述的畜禽养殖废水一体化处理方法，其特征在于，所述重金属吸附剂为三巯基-S-三嗪三钠盐、三硫代氨基甲酸盐类及其衍生物、壳聚糖、沸石、粘土、高岭土、活性炭、多胺型螯合树脂或丙烯酸系树脂中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的畜禽养殖废水一体化处理方法，其特征在于，所述重金属吸附剂为三巯基-S-三嗪三钠盐、三硫代氨基甲酸盐类及其衍生物、壳聚糖和沸石，所述三巯基-S-三嗪三钠盐、三硫代氨基甲酸盐类及其衍生物、壳聚糖和沸石的重量比为3:1～5:2:1～3。
8.根据权利要求1所述的畜禽养殖废水一体化处理方法，其特征在于，所述假单胞菌为荧光假单胞菌、香茅醇假单胞菌、施氏假单胞菌或丁香假单胞菌中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的畜禽养殖废水一体化处理方法，其特征在于，所述假单胞菌为荧光假单胞菌、香茅醇假单胞菌、施氏假单胞菌和丁香假单胞菌，所述荧光假单胞菌、香茅醇假单胞菌、施氏假单胞菌和丁香假单胞菌的重量比为1～3:2～6:1:3～5。
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