CN109665656A - 一种养牛污水中短纤维木质素的去除工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种养牛污水中短纤维木质素的去除工艺，包括以下步骤：1)将养牛污水的pH值调节至4以下，再加入改性药剂，进行改性；2)将步骤1)处理过的养牛污水的pH值调节至7～8，再加入絮凝剂，进行絮凝反应；3)将步骤2)处理过的养牛污水用溶气泵抽入浮选塔，形成溶气水，再进行浮选分离，短纤维木质素聚集形成浮渣，将浮渣排出，并将污水转入后续处理系统。本发明先将养牛污水的pH值调节至4以下，再添加改性药剂对短纤维木质素进行改性，使短纤维木质素变软，分子结构发生改变，再调节pH值至7～8后加入絮凝剂进行絮凝沉淀，最后进行浮选，短纤维木质素的去除效果好，且操作简单，处理成本低。

Description

一种养牛污水中短纤维木质素的去除工艺
技术领域
本发明涉及一种养牛污水中短纤维木质素的去除工艺，属于污水处理技术领域。
背景技术
养殖污水中含有大量的粪便和尿液，有机物(COD)、氨氮(NH3-N)和总磷(TP)的浓度很高，达到常规工业污水和生活污水的数十倍甚至百倍，属于高浓度有机废水。据统计，每年我国畜禽粪便及污水的排放量高达上百亿吨，已经成为继工业污染、生活污染之后的第三大污染源。目前，我国养殖废弃物的治理还停留在不处理或简单处理阶段，对生态环境的危害很大。
养牛污水在养殖污水中所占的比例很大，由于牛以草为食，所以牛粪中短纤维木质素的含量很高。养牛污水中短纤维木质素的浓度一般在5000mg/L以上，甚至可以达到10000mg/L，处理的难度很大。短纤维木质素难降解，比重小于1，且属于中性高分子，很难与混凝絮凝剂反应形成絮体，所以传统的预处理工艺(即“混凝沉淀+气浮”工艺)对养牛污水进行预处理时，只能除去一般的悬浮物，对短纤维木质素几乎没有去除效果。针对这一问题，目前有两种处理方式：一种是污水前端忽略短纤维木质素的处理，任由短纤维木质素进入后续生化工艺系统，大量短纤维木质素流入后续生化系统中很容易将活性污泥带走，影响后期污水处理效果，污水处理最终只能靠加药达标；另一种是通过高速离心来分离短纤维木质素，处理成本很高，许多养殖企业都无法承受。
因此，有必要开发一种效果好、成本低的养牛污水中短纤维木质素的去除工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种养牛污水中短纤维木质素的去除工艺。
本发明所采取的技术方案是：
一种养牛污水中短纤维木质素的去除工艺，包括以下步骤：
1)将养牛污水的pH值调节至4以下，再加入改性药剂，进行改性；
2)将步骤1)处理过的养牛污水的pH值调节至7～8，再加入絮凝剂，进行絮凝反应；
3)将步骤2)处理过的养牛污水用溶气泵抽入浮选塔，形成溶气水，再进行浮选分离，短纤维木质素聚集形成浮渣，将浮渣排出，并将污水转入后续处理系统。
优选的，步骤1)所述改性药剂为氨基羧酸、羟基羧酸中的至少一种。
步骤1)所述改性药剂在养牛污水中的添加量为30～60ppm。
优选的，步骤1)所述改性的时间为40～80min。
优选的，步骤2)所述絮凝剂为铁盐、铝盐中的至少一种。
进一步优选的，步骤2)所述絮凝剂为聚合氯化铝(PAC)、硫酸亚铁中的至少一种。
优选的，步骤2)所述絮凝剂在养牛污水中的添加量为150～300ppm。
优选的，步骤2)所述絮凝反应的时间为20～40min。
优选的，步骤3)所述浮选塔内设置有2层塔盘，上层塔盘上的滤料为粒径5～10mm的陶粒，下层塔盘上设置有2层滤料，上层滤料为粒径1～3mm的石英砂，下层滤料为粒径5～6mm的石英砂。
优选的，步骤3)所述溶气泵工作时的气水比为(15～25)：1。
进一步优选的，步骤3)所述溶气泵工作时的气水比为20:1。
注：气水比是指每小时通入的气体量和每小时通入的水量的体积比。
本发明的有益效果是：本发明先将养牛污水的pH值调节至4以下，再添加改性药剂对短纤维木质素进行改性，使短纤维木质素变软，分子结构发生改变，再调节pH值至7～8后加入絮凝剂进行絮凝沉淀，最后进行浮选，短纤维木质素的去除效果好，且操作简单，处理成本低。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1：
一种养牛污水中短纤维木质素的去除工艺，包括以下步骤：
1)将养牛污水(短纤维木质素浓度：8000mg/L)的pH值调节至3，再加入改性药剂羟基羧酸(添加量为40ppm)，进行50min的改性；
2)将步骤1)处理过的养牛污水的pH值调节至7，再加入絮凝剂PAC(添加量为200ppm)，进行30min絮凝反应；
3)将步骤2)处理过的养牛污水用溶气泵(工作时的气水比为20:1)抽入浮选塔(浮选塔内设置有2层塔盘，上层塔盘上的滤料为粒径5～10mm的陶粒，下层塔盘上设置有2层滤料，上层滤料为粒径1～3mm的石英砂，下层滤料为粒径5～6mm的石英砂)，形成溶气水，再进行浮选分离，短纤维木质素聚集形成浮渣，将浮渣排出，并将污水转入后续处理系统。
经测试，处理后的养牛污水中短纤维木质素的浓度为1200mg/L，即短纤维木质素的去除率为85％。
实施例2：
一种养牛污水中短纤维木质素的去除工艺，包括以下步骤：
1)将养牛污水(短纤维木质素浓度：8000mg/L)的pH值调节至3，再加入改性药剂羟基羧酸(添加量为40ppm)，进行60min的改性；
2)将步骤1)处理过的养牛污水的pH值调节至7，再加入絮凝剂PAC(添加量为250ppm)，进行30min絮凝反应；
3)将步骤2)处理过的养牛污水用溶气泵(工作时的气水比为20:1)抽入浮选塔(浮选塔内设置有2层塔盘，上层塔盘上的滤料为粒径5～10mm的陶粒，下层塔盘上设置有2层滤料，上层滤料为粒径1～3mm的石英砂，下层滤料为粒径5～6mm的石英砂)，形成溶气水，再进行浮选分离，短纤维木质素聚集形成浮渣，将浮渣排出，并将污水转入后续处理系统。
经测试，处理后的养牛污水中短纤维木质素的浓度为800mg/L，即短纤维木质素的去除率为90％。
实施例3：
一种养牛污水中短纤维木质素的去除工艺，包括以下步骤：
1)将养牛污水(短纤维木质素浓度：8000mg/L)的pH值调节至2，再加入改性药剂羟基羧酸(添加量为50ppm)，进行50min的改性；
2)将步骤1)处理过的养牛污水的pH值调节至8，再加入絮凝剂PAC(添加量为200ppm)，进行30min絮凝反应；
3)将步骤2)处理过的养牛污水用溶气泵(工作时的气水比为20:1)抽入浮选塔(浮选塔内设置有2层塔盘，上层塔盘上的滤料为粒径5～10mm的陶粒，下层塔盘上设置有2层滤料，上层滤料为粒径1～3mm的石英砂，下层滤料为粒径5～6mm的石英砂)，形成溶气水，再进行浮选分离，短纤维木质素聚集形成浮渣，将浮渣排出，并将污水转入后续处理系统。
经测试，处理后的养牛污水中短纤维木质素的浓度为800mg/L，即短纤维木质素的去除率为90％。
实施例4：
一种养牛污水中短纤维木质素的去除工艺，包括以下步骤：
1)将养牛污水(短纤维木质素浓度：8000mg/L)的pH值调节至2，再加入改性药剂羟基羧酸(添加量为50ppm)，进行60min的改性；
2)将步骤1)处理过的养牛污水的pH值调节至7，再加入絮凝剂PAC(添加量为250ppm)，进行30min絮凝反应；
3)将步骤2)处理过的养牛污水用溶气泵(工作时的气水比为20:1)抽入浮选塔(浮选塔内设置有2层塔盘，上层塔盘上的滤料为粒径5～10mm的陶粒，下层塔盘上设置有2层滤料，上层滤料为粒径1～3mm的石英砂，下层滤料为粒径5～6mm的石英砂)，形成溶气水，再进行浮选分离，短纤维木质素聚集形成浮渣，将浮渣排出，并将污水转入后续处理系统。
经测试，处理后的养牛污水中短纤维木质素的浓度为560mg/L，即短纤维木质素的去除率为93％。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种养牛污水中短纤维木质素的去除工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1)将养牛污水的pH值调节至4以下，再加入改性药剂，进行改性；
2)将步骤1)处理过的养牛污水的pH值调节至7～8，再加入絮凝剂，进行絮凝反应；
3)将步骤2)处理过的养牛污水用溶气泵抽入浮选塔，形成溶气水，再进行浮选分离，短纤维木质素聚集形成浮渣，将浮渣排出，并将污水转入后续处理系统。
2.根据权利要求1所述的养牛污水中短纤维木质素的去除工艺，其特征在于：步骤1)所述改性药剂为氨基羧酸、羟基羧酸中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的养牛污水中短纤维木质素的去除工艺，其特征在于：步骤1)所述改性药剂在养牛污水中的添加量为30～60ppm。
4.根据权利要求1或2所述的养牛污水中短纤维木质素的去除工艺，其特征在于：步骤1)所述改性的时间为40～80min。
5.根据权利要求1所述的养牛污水中短纤维木质素的去除工艺，其特征在于：步骤2)所述絮凝剂为铁盐、铝盐中的至少一种。
6.根据权利要求1或5所述的养牛污水中短纤维木质素的去除工艺，其特征在于：步骤2)所述絮凝剂在养牛污水中的添加量为150～300ppm。
7.根据权利要求1或5所述的养牛污水中短纤维木质素的去除工艺，其特征在于：步骤2)所述絮凝反应的时间为20～40min。
8.根据权利要求1所述的养牛污水中短纤维木质素的去除工艺，其特征在于：步骤3)所述浮选塔内设置有2层塔盘，上层塔盘上的滤料为粒径5～10mm的陶粒，下层塔盘上设置有2层滤料，上层滤料为粒径1～3mm的石英砂，下层滤料为粒径5～6mm的石英砂。
9.根据权利要求1或8所述的养牛污水中短纤维木质素的去除工艺，其特征在于：步骤3)所述溶气泵工作时的气水比为(15～25)：1。
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