CN115520948A - 一种养猪粪便污水治理方法 - Google Patents
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Abstract
一种养猪粪便污水治理方法。为了去除养猪粪便污水中的铜和锌等有害金属元素，本发明以高岭土和活化硅酸作为复合混凝剂，以聚丙烯酰胺作为助凝剂，对经固液分离后的养猪粪便污水进行沉降分离处理。研究表明，本发明的沉降分离处理工艺可将污水中铜和锌的浓度降低到0.5mg/L以下，显著地减少了铜和锌等有害金属元素对环境的危害程度。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种养猪粪便污水治理方法。
背景技术
随着经济的高速发展，我国的畜牧业养殖正从分散养殖向集约化养殖转型，集约化养殖虽然提高了生产效率，但是也导致禽畜粪便和废水的过度集中排放，增加了环境的承载压力。
现有技术(“养猪粪污中重金属Cu的去除技术研究”，刘健龙)研究了养猪粪污中重金属铜的去除工艺，利用该工艺可以将污水中铜的浓度降低到排放标准以下，然而，上述工艺对其他金属元素(如锌)的去除效果不尽如人意。众所周知，锌对鱼类和水生生物的毒性极大，锌在土壤中富集会导致食用该植物的人和动物受到伤害。有鉴于此，急需寻求一种可以同时去除养殖污水中金属铜和锌的方法。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种养猪粪便污水治理方法，所述养猪粪便污水治理方法依次包括固液分离处理、沉降分离处理和厌氧发酵处理；
其中，固液分离后的污水中Cu的浓度为5-7mg/L，Zn的浓度为2-5mg/L，经过自然沉降30min后，上清液中Cu的浓度为0.9-1.5mg/L，Zn的浓度为0.8-1.2mg/L；
所述沉降分离处理具体为：将养猪粪便污水导入反应容器中，向容器中添加复合混凝剂，以100-300r/min的速度搅拌1-2min，而后添加助凝剂，继续搅拌3-5min后，静置沉淀10-15min。
优选地，所述复合混凝剂由高岭土和活化硅酸组成。
优选地，所述助凝剂为聚丙烯酰胺。
优选地，所述高岭土的添加量为30-60mg/L。
优选地，所述活化硅酸的添加量为30-60mg/L。
优选地，所述聚丙烯酰胺的添加量为5-20mg/L。
优选地，所述高岭土的添加量为36mg/L。
优选地，所述活化硅酸的添加量为52mg/L。
优选地，所述聚丙烯酰胺的添加量为10mg/L。
为了去除养猪粪便污水中的铜和锌等有害金属元素，本发明以高岭土和活化硅酸作为复合混凝剂，以聚丙烯酰胺作为助凝剂，对经固液分离后的养猪粪便污水进行沉降分离处理。研究表明，本发明的沉降分离处理工艺可将污水中铜和锌的浓度降低到0.5mg/L以下，显著地减少了铜和锌等有害金属元素对环境的危害程度。
具体实施方式
下面通过具体实施例来验证本发明的技术效果，但是本发明的实施方式不局限于此。
本发明选用的养猪粪便污水经固液分离后充分搅拌均匀，检测得到污水中Cu的浓度为5.796mg/L，Zn的浓度为3.921mg/L，经过自然沉降30min后，上清液中Cu的浓度为1.171mg/L，Zn的浓度为0.903mg/L。
实施例1
取500mL养猪粪便污水置于反应容器中，向容器中添加15mg高岭土和15mg活化硅酸，以100r/min的速度搅拌2min，而后添加5mg聚丙烯酰胺，继续搅拌3min后，静置沉淀10min。
实施例2
取500mL养猪粪便污水置于反应容器中，向容器中添加20mg高岭土和20mg活化硅酸，以100r/min的速度搅拌2min，而后添加5mg聚丙烯酰胺，继续搅拌3min后，静置沉淀10min。
实施例3
取500mL养猪粪便污水置于反应容器中，向容器中添加18mg高岭土和26mg活化硅酸，以100r/min的速度搅拌2min，而后添加5mg聚丙烯酰胺，继续搅拌3min后，静置沉淀10min。
实施例4
取500mL养猪粪便污水置于反应容器中，向容器中添加26mg高岭土和18mg活化硅酸，以100r/min的速度搅拌2min，而后添加5mg聚丙烯酰胺，继续搅拌3min后，静置沉淀10min。
实施例5
取500mL养猪粪便污水置于反应容器中，向容器中添加30mg高岭土和30mg活化硅酸，以100r/min的速度搅拌2min，而后添加5mg聚丙烯酰胺，继续搅拌3min后，静置沉淀10min。
对比例1
取500mL养猪粪便污水置于反应容器中，向容器中添加18mg高岭土，以100r/min的速度搅拌2min，而后添加5mg聚丙烯酰胺，继续搅拌3min后，静置沉淀10min。
对比例2
取500mL养猪粪便污水置于反应容器中，向容器中添加26mg活化硅酸，以100r/min的速度搅拌2min，而后添加5mg聚丙烯酰胺，继续搅拌3min后，静置沉淀10min。
对比例3
取500mL养猪粪便污水置于反应容器中，向容器中添加44mg高岭土，以100r/min的速度搅拌2min，而后添加5mg聚丙烯酰胺，继续搅拌3min后，静置沉淀10min。
对比例4
取500mL养猪粪便污水置于反应容器中，向容器中添加44mg活化硅酸，以100r/min的速度搅拌2min，而后添加5mg聚丙烯酰胺，继续搅拌3min后，静置沉淀10min。
以下，我们取实施例1-5和对比例1-4得到的上层清液，测量其中铜和锌的浓度，实验结果如表1所示。
表1铜和锌的浓度
| 编号 | Cu/mg·L<sup>-1</sup> | Zn/mg·L<sup>-1</sup> |
| 实施例1 | 0.476 | 0.319 |
| 实施例2 | 0.365 | 0.254 |
| 实施例3 | 0.097 | 0.131 |
| 实施例4 | 0.275 | 0.209 |
| 实施例5 | 0.210 | 0.172 |
| 对比例1 | 0.612 | 0.617 |
| 对比例2 | 0.509 | 0.716 |
| 对比例3 | 0.504 | 0.409 |
| 对比例4 | 0.320 | 0.625 |
从表1可以看到，经本发明的沉降方案处理后，可将养猪粪便污水中铜和锌的浓度降低到0.5mg/L以下。其中，两种混凝剂复配使用对金属离子的去除效率明显好于任意一种混凝剂单独使用。值得注意的是，在大量的实验中，我们发现实施例3的金属去除率出人意料的优秀，这可能是两种混凝剂发生了某种未知的协同效应，但是其机理还需要深入研究。
进一步地，经上述沉降处理后的养猪粪便污水需经过厌氧发酵等处理以达到污水综合排放标准，其中，厌氧发酵属于本领域较为成熟的技术，此处不再赘述。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种养猪粪便污水治理方法，其特征在于，所述养猪粪便污水治理方法依次包括固液分离处理、沉降分离处理和厌氧发酵处理；
其中，固液分离后的污水中Cu的浓度为5-7mg/L，Zn的浓度为2-5mg/L，经过自然沉降20-30min后，上清液中Cu的浓度为0.9-1.5mg/L，Zn的浓度为0.8-1.2mg/L；
所述沉降分离处理具体为：将养猪粪便污水导入反应容器中，向容器中添加复合混凝剂，以100-300r/min的速度搅拌1-2min，而后添加助凝剂，继续搅拌3-5min后，静置沉淀10-15min。
2.一种如权利要求1所述的一种养猪粪便污水治理方法，其特征在于，所述复合混凝剂由高岭土和活化硅酸组成。
3.一种如权利要求1所述的一种养猪粪便污水治理方法，其特征在于，所述助凝剂为聚丙烯酰胺。
4.一种如权利要求2所述的一种养猪粪便污水治理方法，其特征在于，所述高岭土的添加量为30-60mg/L。
5.一种如权利要求2所述的一种养猪粪便污水治理方法，其特征在于，所述活化硅酸的添加量为30-60mg/L。
6.一种如权利要求3所述的一种养猪粪便污水治理方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的添加量为5-20mg/L。
7.一种如权利要求4所述的一种养猪粪便污水治理方法，其特征在于，所述高岭土的添加量为36mg/L。
8.一种如权利要求5所述的一种养猪粪便污水治理方法，其特征在于，所述活化硅酸的添加量为52mg/L。
9.一种如权利要求6所述的一种养猪粪便污水治理方法，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的添加量为10mg/L。
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