CN115634665A - 一种养殖废水的资源化处理方法 - Google Patents
一种养殖废水的资源化处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115634665A CN115634665A CN202211576418.8A CN202211576418A CN115634665A CN 115634665 A CN115634665 A CN 115634665A CN 202211576418 A CN202211576418 A CN 202211576418A CN 115634665 A CN115634665 A CN 115634665A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wastewater
- graphene oxide
- adsorbent
- anaerobic fermentation
- raw materials
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 title claims abstract description 40
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 16
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- CKMXBZGNNVIXHC-UHFFFAOYSA-L ammonium magnesium phosphate hexahydrate Chemical compound [NH4+].O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O CKMXBZGNNVIXHC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 15
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052567 struvite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 19
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 15
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 11
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 5
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000009395 breeding Methods 0.000 claims description 5
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 claims description 5
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 5
- 239000010907 stover Substances 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 2
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 27
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 24
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 12
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 4
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical group [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009280 upflow anaerobic sludge blanket technology Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种养殖废水的资源化处理方法，属于污水处理技术领域；该方法包括以下步骤：S1、将养殖废水进行厌氧发酵处理后，固液分离，收集液相，制得厌氧发酵废水；S2、将镁源、吸附剂添加至所述厌氧发酵废水中结晶，固液分离，收集得鸟粪石；收集液相为结晶后废水；S3、将所述结晶后废水进行电解处理；所述吸附剂包括以下制备原料：生物质原料、氧化石墨烯和铁源。本发明的资源化处理方法中，利用吸附剂本身的吸附作用，初步实现对氨氮和磷酸根的吸附；在吸附的同时，镁源中镁离子、氨氮和磷酸根会结合形成鸟粪石，从而实现了养殖废水中氨氮和磷元素的资源化。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种养殖废水的资源化处理方法。
背景技术
在动物的大规模养殖过程中，不可避免的会产生粪污；而养殖产生的废污直接排放会导致环境污染，具体如下：未经处理的粪污中含有大量污染物质，进入水域后，将大量消耗水域中的溶解氧，会使水体变黑发臭，造成水体污染；且粪污中含有大量的氮磷元素，会导致水体富营养化，从而影响到水域的生态；而粪污若长时间堆积在地表，则会渗入地下，导致地下水中的氮元素含量增高，溶解氧减少，从而影响到生活用水的水质。
相关技术中通过鸟粪石结晶法进行氮磷资源回收，但由于废污中含有微量的重金属元素；在鸟粪石结晶处理过程中也不可避免的会带入部分重金属，从而影响到鸟粪石的品质；同时由于废污中氮元素含量高而磷元素含量低，直接采用鸟粪石结晶回收会导致粪污中氨氮得不到有效的回收处理，导致氮元素的回收率较低。
因而，需要开发一种养殖废水的资源化处理方法，该方法能够实现养殖废水中氮磷元素的高效回收处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种养殖废水的资源化处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题和缺陷的至少一个方面。
具体如下：本发明提供了一种养殖废水的资源化处理方法，包括以下步骤：
S1、将养殖废水进行厌氧发酵处理后，固液分离，收集液相，制得厌氧发酵废水；
S2、将镁源、吸附剂添加至所述厌氧发酵废水中结晶，固液分离，收集固相；
收集液相为结晶后废水；
S3、将所述结晶后废水进行电解处理；
所述养殖废水为含磷废水；
所述吸附剂包括以下制备原料：
生物质原料、氧化石墨烯和铁源。
根据本发明资源化处理方法中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：
本发明的资源化处理方法中先通过对养殖废水进行厌氧发酵处理后，实现了养殖废水中的COD的初步去除；再将吸附剂和镁源添加至厌氧发酵废水中，利用吸附剂本身的吸附作用，初步实现对氨氮和磷酸根的吸附；在吸附的同时，镁源中镁离子、氨氮和磷酸根会结合形成鸟粪石，从而实现养殖废水中氨氮和磷酸根的有效回收；吸附剂除起到成核位点的作用，还能够对厌氧发酵废水中COD进行进一步的去除，从而进一步减低了厌氧发酵废水中的COD；本发明再通过固液分离，将固相进行回收，从而实现了养殖废水中氨氮和磷元素的资源化。
同时，本发明还通过对结晶后废水进行电解处理，利用电解过程中产生的氢氧根，将结晶后的废水中氨氮转化为一水合氨，从而有利于氨氮的进一步回收处理。
本发明中吸附剂由生物质原料、氧化石墨烯和铁源组成；其中生物质原料可以形成生物炭，其具有较好的吸附性能；而铁源中铁元素具有较好的络合作用，从而能够对结晶废水中氨氮和磷酸根相互作用，从而提升吸附效果，从而促进鸟粪石的形成；即本发明中通过上述物种之间的搭配使用，从而进一步提升了氨氮和磷元素的资源化，同时还实现了养殖废水中COD的有效去除。
根据本发明的一些实施方式，所述养殖废水中氨氮的质量含量为1000mg/L~2000mg/L。
根据本发明的一些实施方式，所述养殖废水中总磷的质量含量为180mg/L~200mg/L。
养殖废水中含有较高浓度的氨氮和磷，若不进行回收利用，则会导致资源的浪费。
根据本发明的一些实施方式，所述吸附剂包括以下重量份数的制备原料：
生物质原料 100份、氧化石墨烯20份~50份和铁源3份~5份。
在制备过程中，氧化石墨烯为承载平台，起到承载铁源的作用；因此，相对于氧化石墨烯而言，铁源的用量相对较少；而生物质原料最终用于形成生物炭，而生物炭对最终吸附剂的吸附效果存在影响，因此，生物质原料的用量相对较高。
根据本发明的一些实施方式，所述生物质原料包括玉米秸秆和棉花秸秆中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述镁源为硫酸镁和氧化镁中的至少一种。
根据本发明的一些实施方式，所述镁源中镁离子和所述养殖废水中磷酸根的摩尔比为1:0.9~1。
通过控制镁盐的添加量，提高了养殖废水中氨氮和磷酸盐的转化率；从而制得了高纯度的鸟粪石；镁离子含量过低，则会导致沉淀不完全；镁离子含量过高，则会导致磷酸根与镁离子结合形成Mg3(PO4)2；从而影响鸟粪石的纯度。
根据本发明的一些实施方式，所述吸附剂与所述厌氧发酵废水的质量体积比为10mg：1L~2L。
本发明实施方式中吸附剂的添加量少，在步骤S2中固相中的残留量小，并不会对最终固相中鸟粪石的纯度产生较大的影响。
根据本发明的一些实施方式，所述结晶过程中分散速度为400r/min~500r/min。
根据本发明的一些实施方式，所述结晶的时间为50min~60min。
根据本发明的一些实施方式，所述铁源为硫酸铁。
根据本发明的一些实施方式，所述吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
S01、制备氧化石墨烯分散液；
S02、将所述铁源添加至所述氧化石墨烯分散液中，制得铁改性氧化石墨烯分散液；
S03、将所述生物质原料添加至所述铁改性氧化石墨烯分散液中超声分散，固液分离，收集固相；
S04、将步骤S03所得固相煅烧。
在吸附剂的制备过程中，先制备氧化石墨烯分散液，从而使得氧化石墨烯充分分散；再将铁源添加至氧化石墨烯分散液中，利用氧化石墨烯表面丰富的官能团，从而将铁源络合在氧化石墨烯的表面，从而对氧化石墨烯实现铁改性；最后再将生物质原料添加至铁改性氧化石墨烯分散液中，通过超声作用使生物质原料和铁改性氧化石墨烯进行充分的混合，再将混合后的固相进行煅烧，从而制得吸附剂。
根据本发明的一些实施方式，所述氧化石墨烯分散液的质量浓度为5mg/L~10mg/L。
根据本发明的一些实施方式，所述氧化石墨烯的横向尺寸为40μm~50μm。
通过将氧化石墨烯的横向尺寸控制在上述范围，从而实现了对铁源和生物质原料最终转化形成的生物炭的更好的承载，从而进一步提升了吸附剂的效果。
根据本发明的一些实施方式，所述生物质原料的目数为200目~400目。
根据本发明的一些实施方式，步骤S03中所述超声的功率为200W~300W。
根据本发明的一些实施方式，步骤S04中所述超声的时间为5min~10min。
通过对超声功率和时间的控制，从而实现了对生物质原料分散效果进行控制。
根据本发明的一些实施方式，步骤S04中所述煅烧的温度为400℃~500℃。
根据本发明的一些实施方式，步骤S04中所述煅烧的时间为4h~5h。
根据本发明的一些实施方式，步骤S04中所述煅烧中的气氛为氮气。
根据本发明的一些实施方式，所述电解的电流密度为3A/dm2~5A/dm2。
通过对电解的电流密度进行控制，从而实现了对电解效果进行控制。
根据本发明的一些实施方式，所述电解的时间为2h~3h。
根据本发明的一些实施方式，所述电解采用惰性电极。
根据本发明的一些实施方式，所述电解的阳极为涂层钛阳极（DSA）。
根据本发明的一些实施方式，所述电解的阴极为石墨电极。
根据本发明的一些实施方式，所述电解处理后的废水进行加热蒸发，制得处理后的养殖废水。
通过对电解处理后的废水进行加热蒸发，从而使得电解处理后的废水中一水合氨挥发，实现氨氮的进一步回收。
根据本发明的一些实施方式，所述加热蒸发的温度为80℃~90℃。
根据本发明的一些实施方式，所述加热蒸发的时间为1h~2h。
根据本发明的一些实施方式，步骤S2中所述固相中主要成分为鸟粪石。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果；显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中；在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例；而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行；所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明实施方式中养殖废水的COD为28157mg/L；氨氮为1823mg/L；总磷为182mg/L。
本发明实施方式中生物质原料的制备方法，由以下步骤组成：
S1、取玉米秸秆粉碎成2mm～3mm的玉米秸秆颗粒；
S2、将玉米秸秆颗粒进一步粉碎为300目。
本发明实施例中氧化石墨烯购自杭州高烯科技有限公司；
产品型号为：GX-pGO-2，横向尺寸为20μm~30μm；
产品型号为：GX-pGO-3，横向尺寸为40μm~50μm。
实施例1
本实施例为一种养殖废水的资源化处理方法，由以下步骤组成：
S1、将养殖废水依次经过初沉淀、粗格栅、细格栅和沉降池，进行固液分离后，制得预处理养殖废水；
再将预处理养殖废水排入UASB反应器中进行厌氧处理，厌氧处理的时间为10h；处理完成后固液分离，固相为污泥，液相为厌氧发酵废水；
S2、将镁源（硫酸镁）、吸附剂添加至厌氧发酵废水中结晶，固液分离，收集固相；
收集液相为结晶后废水；
本步骤中硫酸镁中镁源中镁离子和养殖废水中磷酸根的摩尔比为1:0.95；
本步骤结晶过程中的分散速度为400r/min；
本步骤结晶的时间为50min；
本步骤中吸附剂和厌氧发酵废水的质量体积比为10mg：1L。
S3、将结晶后废水进行电解处理，制得电解处理后废水；
将电解处理后废水加热蒸发处理，蒸汽用于回收氨；
液相即为处理后的养殖废水；
本步骤中电解处理中所用阳极为DSA，阴极为石墨；
本步骤中电解处理中电流密度为4A/dm2；
本步骤中电解处理的时间为2.5h；
本步骤中加热蒸发的温度为80℃；
本步骤中加热蒸发的时间为1.5h。
本实施例中吸附剂由以下重量份数的制备原料组成：
100份生物质原料、40份氧化石墨烯（GX-pGO-3）和3份铁源（硫酸铁）。
本实施例中吸附剂的制备方法，由以下制备步骤组成：
S01、制备氧化石墨烯分散液（10mg/L）；
S02、将铁源添加至氧化石墨烯分散液中，制得铁改性氧化石墨烯分散液；
本步骤中添加过程中混合的速度为400r/min，混合的时间为10min；
S03、将生物质原料添加至铁改性氧化石墨烯分散液中超声分散，固液分离，收集固相；
本步骤中超声的功率为200W，超声的时间为10min；
S04、将步骤S03所得固相煅烧；
本步骤中煅烧的温度为500℃；
本步骤中煅烧的时间为4h；
本步骤中煅烧的气氛为氮气。
实施例2
本实施例为一种养殖废水的资源化处理方法，与实施例1的差异在于：
本实施例中氧化石墨烯选用GX-pGO-2。
实施例3
本实施例为一种养殖废水的资源化处理方法，与实施例1的差异在于：
本实施例中吸附剂包括以下重量份数的制备原料：
100份生物质原料、10份氧化石墨烯（GX-pGO-3）和3份铁源（硫酸铁）。
实施例4
本实施例为一种养殖废水的资源化处理方法，与实施例1的差异在于：
本实施例中吸附剂包括以下重量份数的制备原料：
100份生物质原料、60份氧化石墨烯（GX-pGO-3）和3份铁源（硫酸铁）。
实施例5
本实施例为一种养殖废水的资源化处理方法，与实施例1的差异在于：
本实施例中吸附剂包括以下重量份数的制备原料：
100份生物质原料、50份氧化石墨烯（GX-pGO-3）和3份铁源（硫酸铁）。
对比例1
本对比例为一种养殖废水的资源化处理方法，由以下步骤组成：
本对比例中不加入吸附剂。
对比例2
本对比例为一种养殖废水的资源化处理方法，与实施例1的差异在于：
本对比例中不加入氧化石墨烯。
对比例3
本对比例为一种养殖废水的资源化处理方法，与实施例1的差异在于：
本对比例中不加入铁源。
对比例4
本对比例为一种养殖废水的资源化处理方法，与实施例1的差异在于：
本对比例中不加入生物质原料。
对比例5
本对比例为一种养殖废水的资源化处理方法，与实施例1的差异在于：
本对比例中不加入氧化石墨烯和铁源。
本发明实施例1~5和对比例1~5中最终处理后的养殖废水中COD、TP和氨氮的测试结果。
表1 本发明实施例1~5和对比例1~5中最终处理后的养殖废水中COD、TP和氨氮的测试结果
综上所述，本发明的资源化处理方法中先通过对养殖废水进行厌氧发酵处理后，实现了养殖废水中的COD的初步去除；再将吸附剂和镁源添加至厌氧发酵废水中，利用吸附剂本身的吸附作用，初步实现对氨氮和磷酸根的吸附；在吸附的同时，镁源中镁离子、氨氮和磷酸根会结合形成鸟粪石，从而实现养殖废水中氨氮和磷酸根的有效回收；吸附剂除起到成核位点的作用，还能够对厌氧发酵废水中COD进行进一步的去除，从而进一步减低了厌氧发酵废水中的COD；本发明再通过固液分离，将固相进行回收，从而实现了养殖废水中氨氮和磷元素的资源化；同时，本发明还通过对结晶后废水进行电解处理，利用电解过程中产生的氢氧根，将结晶后的废水中氨氮转化为一水合氨，从而有利于氨氮的进一步回收处理；本发明中吸附剂由生物质原料、氧化石墨烯和铁源组成；其中生物质原料可以形成生物炭，其具有较好的吸附性能；而铁源中铁元素具有较好的络合作用，从而能够对结晶废水中氨氮和磷酸根相互作用，从而提升吸附效果，从而促进鸟粪石的形成；即本发明中通过上述物种之间的搭配使用，从而进一步提升了氨氮和磷元素的资源化，同时还实现了养殖废水中COD的有效去除。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种养殖废水的资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将养殖废水进行厌氧发酵处理后，固液分离，收集液相，制得厌氧发酵废水；
S2、将镁源、吸附剂添加至所述厌氧发酵废水中结晶，固液分离，收集得鸟粪石；
收集液相为结晶后废水；
S3、将所述结晶后废水进行电解处理；
所述养殖废水为含磷废水；
所述吸附剂包括以下制备原料：
生物质原料、氧化石墨烯和铁源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附剂包括以下重量份数的制备原料：
生物质原料 100份、氧化石墨烯20份~50份和铁源3份~5份。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物质原料包括玉米秸秆和棉花秸秆中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镁源中镁和所述预处理废水中磷酸根的摩尔比为1:0.9~1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
S01、制备氧化石墨烯分散液；
S02、将所述铁源添加至所述氧化石墨烯分散液中，制得铁改性氧化石墨烯分散液；
S03、将所述生物质原料添加至所述铁改性氧化石墨烯分散液中超声分散，固液分离，收集固相；
S04、将步骤S03所得固相煅烧。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的横向尺寸为40μm~50μm。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S03中所述超声的功率为200W~300W。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S04中所述煅烧的温度为400℃~500℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电解的电流密度为3A/cm2~5A/cm2。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电解的时间为2h~3h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211576418.8A CN115634665B (zh) | 2022-12-09 | 2022-12-09 | 一种养殖废水的资源化处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211576418.8A CN115634665B (zh) | 2022-12-09 | 2022-12-09 | 一种养殖废水的资源化处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115634665A true CN115634665A (zh) | 2023-01-24 |
| CN115634665B CN115634665B (zh) | 2023-11-07 |
Family
ID=84948781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211576418.8A Active CN115634665B (zh) | 2022-12-09 | 2022-12-09 | 一种养殖废水的资源化处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115634665B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08257553A (ja) * | 1995-03-24 | 1996-10-08 | Ngk Insulators Ltd | ゼオライトによる廃水処理方法 |
| JP2005028281A (ja) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Kunimine Industries Co Ltd | 複合吸着剤及びそれを用いた排水の処理方法 |
| CN103288303A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-09-11 | 波鹰(厦门)科技有限公司 | 一种畜禽养殖废水的资源利用和再生循环利用方法 |
| CN111135790A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-05-12 | 燕山大学 | 一种除磷复合吸附剂及其制备方法和在污水处理中的应用 |
| CN113295630A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-08-24 | 长江师范学院 | 一种磁性材料快速回收养殖废水中氮磷的研究 |
| CN113725431A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-11-30 | 安徽博石高科新材料股份有限公司 | 通过石墨烯-SiO2改性的磷酸铁锂正极材料的制备及应用 |
| CN115321713A (zh) * | 2022-09-02 | 2022-11-11 | 江西师范大学 | 一种养猪废水固液分离和资源化方法 |
| CN115403229A (zh) * | 2022-10-31 | 2022-11-29 | 湖南子宏生态科技股份有限公司 | 一种养殖废水的处理方法 |
-
2022
- 2022-12-09 CN CN202211576418.8A patent/CN115634665B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08257553A (ja) * | 1995-03-24 | 1996-10-08 | Ngk Insulators Ltd | ゼオライトによる廃水処理方法 |
| JP2005028281A (ja) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Kunimine Industries Co Ltd | 複合吸着剤及びそれを用いた排水の処理方法 |
| CN103288303A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-09-11 | 波鹰(厦门)科技有限公司 | 一种畜禽养殖废水的资源利用和再生循环利用方法 |
| CN111135790A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-05-12 | 燕山大学 | 一种除磷复合吸附剂及其制备方法和在污水处理中的应用 |
| CN113295630A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-08-24 | 长江师范学院 | 一种磁性材料快速回收养殖废水中氮磷的研究 |
| CN113725431A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-11-30 | 安徽博石高科新材料股份有限公司 | 通过石墨烯-SiO2改性的磷酸铁锂正极材料的制备及应用 |
| CN115321713A (zh) * | 2022-09-02 | 2022-11-11 | 江西师范大学 | 一种养猪废水固液分离和资源化方法 |
| CN115403229A (zh) * | 2022-10-31 | 2022-11-29 | 湖南子宏生态科技股份有限公司 | 一种养殖废水的处理方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 周磊: "生物炭和镁盐联用对漂浮湿地净化黑臭水体的影响研究", pages 3 * |
| 葛骁: "铁、锰、钴基复合材料的制备及其对水体污染物去除研究", pages 027 - 84 * |
| 郝梦秋: "氧化石墨烯—铁氧化物复合吸附剂的制备及性能研究", pages 2 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115634665B (zh) | 2023-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Krishnamoorthy et al. | Engineering principles and process designs for phosphorus recovery as struvite: A comprehensive review | |
| CN106006819B (zh) | 含磷废水中除磷并生产缓释型炭基磷肥的方法 | |
| Goglio et al. | Microbial recycling cells (MRCs): A new platform of microbial electrochemical technologies based on biocompatible materials, aimed at cycling carbon and nutrients in agro-food systems | |
| CN101967029B (zh) | 一种生物-化学联合处理垃圾渗滤液中氨氮的方法 | |
| CN102249494B (zh) | 降低厌氧过程高浓度氨氮同步提高产甲烷菌活性的方法 | |
| CN111302586A (zh) | 一种污水厂生活污泥资源化的处理方法 | |
| CN104529122A (zh) | 一种水体沉积物的减量资源化综合利用方法 | |
| CN114229967B (zh) | 一种三维电极材料及其制备方法、处理高浓度含磷有机废水的电化学氧化法 | |
| CN112142284B (zh) | 一种提高污泥厌氧消化甲烷产气量同时降低重金属生态毒性的方法 | |
| Li et al. | Obtaining three cleaner products under an integrated municipal sludge resources scheme: Struvite, short-chain fatty acids and biological activated carbon | |
| Guan et al. | A review of struvite crystallization for nutrient source recovery from wastewater | |
| CN103601353A (zh) | 一种去除市政污泥中重金属的方法 | |
| Wadchasit et al. | Improvement of biogas production and quality by addition of struvite precipitates derived from liquid anaerobic digestion effluents of palm oil wastes | |
| Wang et al. | Biochar-seeded struvite precipitation for simultaneous nutrient recovery and chemical oxygen demand removal in leachate: From laboratory to pilot scale | |
| Luo et al. | Production of struvite by magnesium anode constant voltage electrolytic crystallisation from anaerobically digested chicken manure slurry | |
| WO2021164157A1 (zh) | 一种从黑水中高效回收氮磷资源的方法 | |
| CN115634665B (zh) | 一种养殖废水的资源化处理方法 | |
| CN101392327A (zh) | 一种微生物浸取废弃印刷线路板中铜的方法 | |
| CN1958462A (zh) | 一种利用钢铁酸洗废液制备高铁酸钾的方法 | |
| CN106219692B (zh) | 一种作为水体除磷滤料的电化石及其制备方法 | |
| CN114904480A (zh) | 一种从猪场沼液中回收氮磷生产map炭基材料的方法 | |
| Krishnamoorthy et al. | Municipal wastewater as a potential resource for nutrient recovery as struvite | |
| CN114212964A (zh) | 一种河湖疏浚底泥资源化利用方法 | |
| CN111540973A (zh) | 一种废旧锂离子电池回收过程中废气的资源化利用方法 | |
| CN110734194A (zh) | 一种从畜禽粪污中回收与提纯鸟粪石的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |