CN114249439A - 有机质废水快速沉淀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机质废水快速沉淀方法，包含以下步骤：收集一有机质废水；于上一步骤所得有机质废水内添加一氢氧化钾溶液，该氢氧化钾溶液中的水与氢氧化钾的调配比例为50:1～10:1，原始有机质废水与该氢氧化钾溶液的添加比例为10:1～10:3，使其pH值调高至10以上；于上一步骤所得有机质废水内添加一淀粉溶液，该淀粉溶液中水与淀粉的调配比例为1:0.025～1:0.050，原始有机质废水与该淀粉溶液的添加比例为8:1～20:1，使其pH值调降至8以下；将上一步骤所得有机质废水静置沉淀10～60分钟，使有机质废水快速沉淀形成一有机固体、一浓缩液及一澄清液。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机质废水快速沉淀方法，特别涉及一种可以使有机质废水快速沉淀及具有最佳过滤效果的处理方法，属于有机质废水处理领域。
背景技术
目前一般禽畜粪尿或厨余所形成的有机质废水，主要是以三段式废水处理设备进行处理，其处理先后流程为：固液分离、厌氧发酵及好氧处理，处理过后的废水则放流。上述的处理设备及处理方法，沉淀处理的等待时间长，而且处理的电费高、会发出恶臭异味及污染环境生态。
因此有2019年4月23日中国大陆所公开的发明第CN109665663号「一种畜禽养殖废水的处理方法」专利案，其公开了：包括预处理阶段、生化处理阶段和深度处理阶段，所述预处理阶段至少包括对废水进行格栅初步除杂、斜筛分离和混凝沉淀；所述生化处理阶段至少包括废水进行厌氧发酵、厌氧沉淀和AB法生物脱氮除磷；所述深度处理阶段至少包括对废水进行光催化氧化、生物脱氮，通过本技术方案处理后的废液制作农用肥料，为农业提供优质的肥料资源，同时在废水处理过程中实现了沼气的提取和再利用，废水经处理后，优于养殖废水排放标准，实现养殖废水的达标排放或中水回用，既节能又环保。
又有2012年3月1日中国台湾所公开的发明第201209014号「一种由动物废物制备甲烷，有机基质物肥料与可利用水之系统与方法」专利案，其公开了：包含分离该动物废物成液态废物与固态废物之步骤。将该废物进行厌氧消化作用以产生甲烷与一湿副产物。该湿副产物被按压成一滤饼，其被制粒成该有机基质物肥料。澄清该液态废物以产生一上清液与一淤渣，其与该湿副产物一起被按压成一滤饼。自该上清液中萃取氨以产生硫酸铵与一水溶液。过滤该水溶液以产生一浓缩物及水滤液。该水滤液可被用作饮用或清洗水。该硫酸铵与浓缩物可用于提供该固态废物，其被制粒成该有机基质物肥料。在另择的具体实施例中，一部分该上清液与水溶液可被用作液态肥料。
惟上述该等专利前案的处理设备的构造复杂，同样处理时间长及处理方法麻烦费时，而且处理费用过高，同时对于环境生态仍有一定程度的污染，因此在使用上并不尽理想。
发明内容
爰此，有鉴于现有技术中有机质废水处理方法的上述缺点，本发明提供一种有机质废水快速沉淀方法，包含以下步骤：
(1)收集一原始有机质废水；
(2)于上一步骤所得有机质废水内添加一氢氧化钾溶液，该氢氧化钾溶液中的水与氢氧化钾的调配比例为50:1～10:1，原始有机质废水与该氢氧化钾溶液的添加比例为10:1～10:3，使其pH值调高至10以上；
(3)于上一步骤所得有机质废水内添加一淀粉溶液，该淀粉溶液中水与淀粉的调配比例为1:0.025～1:0.050，原始有机质废水与该淀粉溶液的添加比例为8:1～20:1，使其pH值调降至8以下；
(4)将上一步骤所得有机质废水静置沉淀10～60分钟，使有机质废水快速沉淀形成一有机固体、一浓缩液及一澄清液。
优选的，步骤(2)中该氢氧化钾溶液是由草木灰制得，是于每1吨水内溶解20kg的草木灰，以形成该氢氧化钾溶液。
优选的，步骤(2)中对于每1吨的原始有机质废水，添加150L的该氢氧化钾溶液。
优选的，步骤(2)中于上一步骤所得有机质废水内添加该氢氧化钾溶液后，再快速混拌30分钟。
优选的，步骤(3)中该淀粉溶液是由甘薯粉制得，是于每1吨水内溶解33kg的甘薯粉，以形成该淀粉溶液。
优选的，步骤(3)中对于每1吨的原始有机质废水，添加100L的该淀粉溶液。
优选的，步骤(3)中于上一步骤所得有机质废水内添加该淀粉溶液后，再慢速混拌30分钟。
优选的，于步骤(4)后还包括下列步骤：
(5)输出该有机固体制作成一固态肥料，输出该浓缩液制作成一液态肥料，输出该澄清液作为供水使用。
优选的，步骤(5)中该澄清液的排放标准包含：pH值为6～9，浮固体SS为86～125mg/L，生化需氧量为47～62mg/L，化学需氧量为325～410mg/L，电导度为2.42～3.25ms/cm及外观颜色为透明无色澄清。
优选的，于步骤(3)和(4)之间还包含有以下步骤：
(3.1)于上一步骤所得有机质废水内添加一吸附剂，原始有机质废水与该吸附剂的添加比例为1:0.025～1:0.1。
优选的，步骤(3.1)中原始有机质废水与该吸附剂的添加比例为1：0.03。
优选的，步骤(3.1)中该吸附剂为一活性碳或一砂藻土，对于每1吨的该原始有机质废水，添加33kg的该吸附剂。
优选的，步骤(2)中该氢氧化钾溶液中的水与氢氧化钾的调配比例为20：1，原始有机质废水与该氢氧化钾溶液的添加比例为20：3；步骤(3)中该淀粉溶液中水与淀粉的调配比例为1：0.033，原始有机质废水与该淀粉溶液的添加比例为10：1。
相较于现有技术，本发明的有益效果在于：
1.可使有机质废水在短时间内快速的沉淀，从而分离出有机固体、浓缩液及澄清液，可大幅的缩短处理时间，以提高分离的效率。
2.所分离出来的有机固体中富含钾元素，可供作为固态肥料，有利于植物的生长。
3.所分离出来的浓缩液，可供作为液态肥料，用以栽种植物施肥之用。
4.所分离出来的澄清液，可供作为灌溉或清洗等供水使用。
5.分离产物制造成本低廉，故售价可相对降低，以达到大量普及化的目的。
6.通过添加活性碳或砂藻土等吸附剂，可对于有机质废水产生除臭及除味的作用，以避免造成空气污染。
附图说明
图1为本发明实施例有机质废水快速沉淀装置的构造示意图。
图2为本发明实施例快速沉淀槽内形成有机固体、浓缩液及澄清液的示意图。
图3为本发明实施例有机质废水快速沉淀方法的流程图。
[符号说明]
1:污水储存槽
11:输出端
12:第一开关
2:快速沉淀槽
21:固体排放端
22:第二开关
23:浓缩液输出端
24:第三开关
25:澄清液输出端
26:第四开关
27:搅拌机
3:浓缩液曝气槽
31:浓缩液循环端
32:第一动力泵浦
33:浓缩液排放端
34:第五开关
35:浓缩液曝气机
4:澄清液曝气槽
41:澄清液循环端
42:第二动力泵浦
43:澄清液排放端
44:第六开关
45:澄清液曝气机
5:浓缩液收集槽
A:有机质废水
A1:有机固体
A2:浓缩液
A3:澄清液
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
请参阅图1及图2所示，本发明提供一种有机质废水快速沉淀装置的实施例，包含有：污水储存槽1、快速沉淀槽2、浓缩液曝气槽3、澄清液曝气槽4及浓缩液收集槽5，其中：
污水储存槽1，可供收集禽畜粪尿或厨余所形成的一有机质废水A。该污水储存槽1设有一输出端11，该输出端11上设有通过手动或电动方式开启的一第一开关12，以供输出该有机质废水A。
快速沉淀槽2，位于该输出端11的出口处，以供接收所输出的该有机质废水A。该快速沉淀槽2可使该有机质废水A经沉淀后由下往上分别形成有一有机固体A1、一浓缩液A2及一澄清液A3。该快速沉淀槽2的底部对应该有机固体A1的位置处设有一固体排放端21，该固体排放端21上设有通过手动或电动方式开启的一第二开关22，可供输出该有机固体A1，以制作成固态肥料。该快速沉淀槽2对应该浓缩液A2的位置处设有一浓缩液输出端23，该浓缩液输出端23上设有通过手动或电动方式开启的一第三开关24，可供输出该浓缩液A2。该快速沉淀槽2对应该澄清液A3的位置处设有一澄清液输出端25，该澄清液输出端25上设有通过手动或电动方式开启的一第四开关26，可供输出该澄清液A3。该快速沉淀槽2内还设有一搅拌机27。
浓缩液曝气槽3，位于该浓缩液输出端23的出口处，以供接收所输出的该浓缩液A2。该浓缩液曝气槽3设有一浓缩液循环端31，该浓缩液循环端31的出口位于该快速沉淀槽2的上方位置处，该浓缩液循环端31上设有一第一动力泵浦32，以供将未被排放的该浓缩液A2输送回到该快速沉淀槽2。该浓缩液曝气槽3还设有一浓缩液排放端33，该浓缩液排放端33上设有通过手动或电动方式开启的一第五开关34，以供将可被排放的该浓缩液A2予以排放。该浓缩液曝气槽3内还设有一浓缩液曝气机35，以增加曝气量。
澄清液曝气槽4，位于该澄清液输出端25的出口处，以供接收该澄清液A3。该澄清液曝气槽4设有一澄清液循环端41，该澄清液循环端41的出口位于该快速沉淀槽2的上方位置处，该澄清液循环端41上设有一第二动力泵浦42，以供将未被排放的该澄清液A3输送回到该快速沉淀槽2。该澄清液曝气槽4还设有一澄清液排放端43，该澄清液排放端42上设有通过手动或电动方式开启的一第六开关44，以供将可被排放的该澄清液A3予以排放。该澄清液曝气槽4内海设有一澄清液曝气机45，以增加曝气量。
浓缩液收集槽5，位于该浓缩液排放端33的出口处，以供接收所排放的该浓缩液A2，以供制作成液态肥料。
本发明实施例还提供一种有机质废水快速沉淀方法的实施例，配合上述有机质废水快速沉淀装置共同实施。如图1、图2及图3所示，该有机质废水快速沉淀方法包含有下列步骤：
(1)收集一原始有机质废水：于该污水储存槽1内收集一有机质废水A。
(2)于步骤(1)所得有机质废水内添加一氢氧化钾溶液：通过开启该第一开关12，经由该输出端11将该污水储存槽1内的该有机质废水A输送到该快速沉淀槽2内，然后于该有机质废水A内添加一氢氧化钾(KOH)溶液，该氢氧化钾溶液中的水与氢氧化钾的调配比例为50:1～10:1，但以20：1为最佳。本发明实施例中该氢氧化钾溶液是由草木灰制得，于1吨水内溶解20kg的草木灰。原始有机质废水与该氢氧化钾溶液的添加比例为10:1～10:3，但以20：3为最佳。本实施例是于每1吨的该有机质废水A内添加150L的该氢氧化钾溶液，经由该搅拌机27快速混拌30分钟后，此时其pH值已被调高至10以上，从而加快沉淀的速度。
(3)于步骤(2)所得有机质废水内添加一淀粉溶液：该淀粉溶液中水与淀粉的调配比例为1:0.025～1:0.050，但以1：0.033为最佳。本发明实施例中该淀粉溶液是由甘薯粉制得，于1吨水内溶解33kg的甘薯粉。原始有机质废水与该淀粉溶液的添加比例为8:1～20:1，但以10：1为最佳。本实施例是于每1吨的该有机质废水A内添加100L的该淀粉溶液，经由该搅拌机27慢速混拌30分钟后，此时其pH值已被调降至8以下，从而使其可符合pH为6～9的排放标准。
(3.1)于步骤(3)所得有机质废水内添加一吸附剂：该吸附剂为一活性碳或一砂藻土，原始有机质废水与该吸附剂的添加比例为1:0.025～1:0.1，但以1：0.03为最佳。本实施例是于每1吨的该有机质废水A内添加33kg的该吸附剂，从而产生除臭及除味的作用。
(4)将步骤(3.1)所得有机质废水静置沉淀10～60分钟，使有机质废水快速沉淀形成一有机固体、一浓缩液及一澄清液。如图2所示，将该有机质废水A静置沉淀10～60分钟，使该有机质废水A于该快速沉淀槽2内快速沉淀而由下往上分别形成该有机固体A1、该浓缩液A2及该澄清液A3。
(5)输出该有机固体A1制作成一固态肥料。该有机固体A1是通过开启该第二开关22，经由该固体排放端21排出，以供制作成该固态肥料。并且该固态肥料中富含钾元素，可以有利于植物的生长。
(6)输出该浓缩液A2制作成一液态肥料。该浓缩液A2是通过开启该第三开关24，经由该浓缩液输出端23输出到该浓缩液曝气槽3。在输出的过程中，该浓缩液A2经由一第一滤材予以过滤，该第一滤材为一活性碳滤纸或活性碳滤网。该浓缩液曝气槽3中，通过启动该浓缩液曝气机35以增加曝气量。该浓缩液A2的pH值为6～9，电导度(代表盐度与有机质)为2.83～4.05ms/cm，颜色为土黄色到咖啡色。如该浓缩液A2未被排放，则启动第一动力泵浦32，通过该浓缩液循环端31将该浓缩液A2输送回到该快速沉淀槽2内再次静置沉淀。如该浓缩液A2可被排放，通过开启第五开关34，经由该浓缩液排放端33将其排放至该浓缩液收集槽5，从而可供制作成液态肥料。并且该液态肥料中富含钾元素，可以有利于植物的生长。
(7)输出该澄清液A3以作为供水使用。该澄清液A3是通过开启第四开关26，经由该澄清液输出端25输出到该澄清液曝气槽4，在输出的过程中，该澄清液A3经由一第二滤材予以过滤，该第二滤材为一活性碳滤纸或活性碳滤网。该澄清液曝气槽4中，通过启动该澄清液曝气机45以增加曝气量。该澄清液A3通过一澄清液排放标准进行检测分析，该排放标准包含：pH值为6～9，浮固体SS为86～125mg/L，生化需氧量(BOD)为47～62mg/L，化学需氧量(COD)为325～410mg/L，电导度为2.42～3.25ms/cm及外观颜色为透明无色澄清。如该澄清液A3未达澄清液排放标准，通过启动第二动力泵浦42，通过该澄清液循环端41将该澄清液A3输送回到该快速沉淀槽2内再次静置沉淀。如该澄清液A3达到该澄清液排放标准，通过开启第六开关44，经由该澄清液排放端43排放，作为灌溉或清洗等供水使用。
本实施例利用一猪粪尿进行沉淀实验，其实验结果如下列表一所示。
表一
经由上述实验结果可以得知，本发明的沉淀速度快、过滤效果极佳，故可改善现有处理设备的构造复杂，处理方法的麻烦费时，而且处理费用过高，同时对于环境生态也有一定程度污染等缺点。
本发明实施例所需花费的成本相当低，其购置的成本如下列表二所示。
表二：
Claims (13)
1.一种有机质废水快速沉淀方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)收集一原始有机质废水；
(2)于上一步骤所得有机质废水内添加一氢氧化钾溶液，该氢氧化钾溶液中的水与氢氧化钾的调配比例为50:1～10:1，原始有机质废水与该氢氧化钾溶液的添加比例为10:1～10:3，使其pH值调高至10以上；
(3)于上一步骤所得有机质废水内添加一淀粉溶液，该淀粉溶液中水与淀粉的调配比例为1:0.025～1:0.050，原始有机质废水与该淀粉溶液的添加比例为8:1～20:1，使其pH值调降至8以下；
(4)将上一步骤所得有机质废水静置沉淀10～60分钟，使有机质废水快速沉淀形成一有机固体、一浓缩液及一澄清液。
2.如权利要求1所述的有机质废水快速沉淀方法，其特征在于：步骤(2)中该氢氧化钾溶液是由草木灰制得，是于每1吨水内溶解20kg的草木灰，以形成该氢氧化钾溶液。
3.如权利要求1所述的有机质废水快速沉淀方法，其特征在于：步骤(2)中对于每1吨的原始有机质废水，添加150L的该氢氧化钾溶液。
4.如权利要求1所述的有机质废水快速沉淀方法，其特征在于：步骤(2)中于上一步骤所得有机质废水内添加该氢氧化钾溶液后，再快速混拌30分钟。
5.如权利要求1所述的有机质废水快速沉淀方法，其特征在于：步骤(3)中该淀粉溶液是由甘薯粉制得，是于每1吨水内溶解33kg的甘薯粉，以形成该淀粉溶液。
6.如权利要求1所述的有机质废水快速沉淀方法，其特征在于：步骤(3)中对于每1吨的原始有机质废水，添加100L的该淀粉溶液。
7.如权利要求1所述的有机质废水快速沉淀方法，其特征在于：步骤(3)中于上一步骤所得有机质废水内添加该淀粉溶液后，再慢速混拌30分钟。
8.如权利要求1所述的有机质废水快速沉淀方法，其特征在于，于步骤(4)后还包括下列步骤：
(5)输出该有机固体制作成一固态肥料，输出该浓缩液制作成一液态肥料，输出该澄清液作为供水使用。
9.如权利要求8所述的有机质废水快速沉淀方法，其特征在于：步骤(5)中该澄清液的排放标准包含：pH值为6～9，浮固体SS为86～125mg/L，生化需氧量为47～62mg/L，化学需氧量为325～410mg/L，电导度为2.42～3.25ms/cm及外观颜色为透明无色澄清。
10.如权利要求1所述的有机质废水快速沉淀方法，其特征在于，于步骤(3)和(4)之间还包含有以下步骤：
(3.1)于上一步骤所得有机质废水内添加一吸附剂，原始有机质废水与该吸附剂的添加比例为1:0.025～1:0.1。
11.如权利要求10所述的有机质废水快速沉淀方法，其特征在于：步骤(3.1)中原始有机质废水与该吸附剂的添加比例为1：0.03。
12.如权利要求10所述的有机质废水快速沉淀方法，其特征在于：步骤(3.1)中该吸附剂为一活性碳或一砂藻土，对于每1吨的该原始有机质废水，添加33kg的该吸附剂。
13.如权利要求1所述的有机质废水快速沉淀方法，其特征在于：步骤(2)中该氢氧化钾溶液中的水与氢氧化钾的调配比例为20：1，原始有机质废水与该氢氧化钾溶液的添加比例为20：3；步骤(3)中该淀粉溶液中水与淀粉的调配比例为1：0.033，原始有机质废水与该淀粉溶液的添加比例为10：1。
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