公布日：2023.11.10
申請日：2023.09.06
分類(lèi)號：C02F9/00(2023.01)I;B01J20/14(2006.01)I;B01J20/30(2006.01)I;C02F3/12(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/
50(2023.01)N;C02F1/38(2023.01)N;C02F1/32(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/
38(2006.01)N;C02F103/20(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種畜牧養殖污水凈化處理工藝，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明凈化處理工藝包括固液分離、酸堿調節、發(fā)酵處理、絮凝處理、固液分離、消毒等步驟。首先初步過(guò)濾去除畜牧養殖廢水中的懸浮固體物質(zhì)，其次加入復合微生物菌劑進(jìn)行混合發(fā)酵，兩種菌等比例混合后，兩者共生協(xié)作，相互促進(jìn)，實(shí)現水中氨氮等主要污染物的初步凈化；經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理后的污水后續使用復合絮凝劑進(jìn)行進(jìn)一步的處理，實(shí)現污水中污染物的高效吸附和固定；最后進(jìn)行二次固液分離和消毒處理，徹底凈化污水，本發(fā)明整個(gè)處理過(guò)程處理效率高，人工成本低，且對環(huán)境友好，不會(huì )造成二次污染。
權利要求書(shū)
1.一種畜牧養殖污水凈化處理工藝，其特征在于，包括以下處理步驟：(1)固液分離；將污水進(jìn)行初步過(guò)濾，去除污水中的固體懸浮物質(zhì)，得到初濾液；(2)酸堿調節：利用堿液，將初濾液的pH調節到6.8-7.2后，將待處理的污水引至絮凝池；(3)發(fā)酵處理：在絮凝池中加入生物發(fā)酵劑，進(jìn)行發(fā)酵，得到發(fā)酵液；(4)絮凝處理：發(fā)酵完成后，在發(fā)酵液中，按照固液比10-20g/噸，加入復合絮凝吸附劑，絮凝吸附處理的處理時(shí)間為30-60min，處理的過(guò)程中進(jìn)行持續攪拌；(5)固液分離：絮凝處理后的廢水通過(guò)連續離心機進(jìn)行固液分離，得固形物和分離液，分離液排出至集水池；(6)消毒：利用紫外線(xiàn)或者臭氧對分離液進(jìn)行最后的消毒處理即可；步驟（3）生物發(fā)酵劑的加入量為100-300mL/m3，發(fā)酵時(shí)間為24-36h；所述生物發(fā)酵劑的制備方法為：將枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）、谷關(guān)假單胞菌（Pseudomonasguguanensis）兩種菌株活化后分別接種到LB培養基中，在200r/min，30℃恒溫震蕩培養24h，4000r/min的條件下離心5min，棄去上清液，收集菌體加入磷酸鹽緩沖液，使懸浮液的菌體濃度達到2×109CFU/mL，得到菌懸液，再將兩種菌的菌懸液按照體積比1:1混合，得到生物發(fā)酵劑；所述枯草芽孢桿菌購自中國普通微生物保藏管理中心，保藏編號為CGMCC1.8955；所述谷關(guān)假單胞菌購自中國普通微生物保藏管理中心，保藏編號為CGMCC1.15627；所述復合絮凝吸附劑的組成為：聚合硫酸鐵8-10份、聚合硫酸鋁4-6份、聚丙烯酰胺8-10份、改性硅藻土4-8份、海藻酸鈉1-3份；所述改性硅藻土的制備方法為：(1)將天然硅藻土去除雜質(zhì)，破碎過(guò)200目篩后置于馬弗爐中煅燒2h，冷卻后按固液比100g：1L用質(zhì)量濃度為25%硫酸溶液酸浸6h，水洗至pH為中性，得到預處理硅藻土；(2)將預處理硅藻土依次浸泡于質(zhì)量濃度為3-5%、10-12%、20-22%的納米硅溶膠溶液中，浸泡時(shí)間均為1h，浸泡完成后充分干燥，得到改性硅藻土。
2.根據權利要求1所述畜牧養殖污水凈化處理工藝，其特征在于，步驟（2）所述堿液為氫氧化鈉溶液和/或者氫氧化鉀溶液，摩爾濃度為1-3mol/L。
發(fā)明內容
本發(fā)明針對現有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種新型的畜牧養殖污水凈化處理工藝，以生物處理和化學(xué)吸附相結合的方式，實(shí)現畜牧養殖污水中污染物的高效凈化。
為實(shí)現上述技術(shù)目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
一種畜牧養殖污水凈化處理工藝，包括以下處理步驟：
(1)固液分離；將污水進(jìn)行初步過(guò)濾，去除污水中的固體懸浮物質(zhì)，得到初濾液；
(2)酸堿調節：利用堿液，將初濾液的pH調節到6.8-7.2后，將待處理的污水引至絮說(shuō) 明 書(shū)1/9頁(yè)3CN117023899B3凝池；
(3)發(fā)酵處理：在絮凝池中加入生物發(fā)酵劑，進(jìn)行發(fā)酵，得到發(fā)酵液；
(4)絮凝處理：發(fā)酵完成后，在發(fā)酵液中，按照固液比10-20g/噸，加入復合絮凝吸附劑，絮凝吸附處理的處理時(shí)間為30-60min，處理的過(guò)程中進(jìn)行持續攪拌；
(5)固液分離：絮凝處理后的廢水通過(guò)連續離心機進(jìn)行固液分離，得固形物和分離液，分離液排出至集水池；
(6)消毒：利用紫外線(xiàn)或者臭氧對分離液進(jìn)行最后的消毒處理即可。
進(jìn)一步的，步驟(2)所述堿液為氫氧化鈉溶液和/或者氫氧化鉀溶液，摩爾濃度為1-3mol/L。
進(jìn)一步的，步驟(3)生物發(fā)酵劑的加入量為100-300mL/m3，發(fā)酵時(shí)間為24-36h；所述生物發(fā)酵劑的制備方法為：將枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)、谷關(guān)假單胞菌(Pseudomonasguguanensis)兩種菌株活化后分別接種到LB培養基中，在200r/min，30℃恒溫震蕩培養24h，4000r/min的條件下離心5min，棄去上清液，收集菌體加入磷酸鹽緩沖液，使懸浮液的菌體濃度達到2×109CFU/mL，得到菌懸液，再將兩種菌的菌懸液按照體積比1:1混合，得到生物發(fā)酵劑。
LB培養基的組成為：酵母浸粉5g，胰蛋白胨10g，氯化鈉10g，蒸餾水1000mL，pH調至7.0；并蒸汽高溫121℃滅菌20min。
更進(jìn)一步的，所述枯草芽孢桿菌購自中國普通微生物保藏管理中心，保藏編號為CGMCC1.8955，原始保藏日期為2009年2月26日；所述谷關(guān)假單胞菌購自中國普通微生物保藏管理中心，保藏編號為CGMCC1.15627，原始保藏日期為2015年2月25日。
本發(fā)明涉及的兩種菌種均可通過(guò)中國普通微生物保藏管理中心中的訂購流程開(kāi)放購買(mǎi)。
進(jìn)一步的，所述復合絮凝吸附劑的組成為：聚合硫酸鐵8-10份、聚合硫酸鋁4-6份、聚丙烯酰胺8-10份、改性硅藻土4-8份、海藻酸鈉1-3份。
更進(jìn)一步的，所述改性硅藻土的制備方法為：
(1)將天然硅藻土去除雜質(zhì)，破碎過(guò)200目篩后置于馬弗爐中煅燒2h，冷卻后按固液比100g：1L用質(zhì)量濃度為25％硫酸溶液酸浸6h，水洗至pH為中性，得到預處理硅藻土；
(2)將預處理硅藻土依次浸泡于質(zhì)量濃度為3-5％、10-12％、20-22％的納米硅溶膠溶液中，浸泡時(shí)間均為1h，浸泡完成后充分干燥，得到改性硅藻土。
所述納米硅溶膠的平均粒徑不超過(guò)1μm即可。
有益效果
(1)首先初步過(guò)濾去除畜牧養殖廢水中的懸浮固體物質(zhì)，并調節體系pH為中性。其次加入復合微生物菌劑進(jìn)行混合發(fā)酵，所選枯草芽孢桿菌可利用水體中的有機物進(jìn)行光合作用，降低水體中的COD和N、P含量，而谷關(guān)假單胞菌除了降解COD和N、P外，其分泌的聚合物類(lèi)物質(zhì)，通常由多糖類(lèi)物質(zhì)、蛋白質(zhì)以及脂質(zhì)類(lèi)物質(zhì)組成，分子中含有大量吸附活性基團，能夠對污水中的重金屬離子產(chǎn)生較好的吸附作用，兩種菌等比例混合后，兩者共生協(xié)作，相互促進(jìn)，不僅集合了單菌的功能，而且增加了菌種間的協(xié)同共生作用，還可以穩定水體的pH，提高水體的溶氧量及透明度；
(2)經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理后的污水后續使用復合絮凝劑進(jìn)行進(jìn)一步的處理，添加的聚合硫酸鐵、聚合硫酸鋁共同與形成的絮凝體協(xié)同對廢水的無(wú)機物和有機物進(jìn)行吸附沉降，增強絮凝作用；同時(shí)添加改性硅藻土，利用改性的硅藻土對水中污染物進(jìn)行高效的吸附和固定。但是硅藻土雖然具有比表面積大、高空隙度、強吸附性、化學(xué)穩定性高、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，但天然硅藻土的吸附性能不佳，需要通過(guò)改性與負載其他材料來(lái)進(jìn)一步提高吸附性能。因此本發(fā)明手段通過(guò)酸蝕去除天然硅藻土的表面雜質(zhì)并打開(kāi)硅藻土表面和內部空隙，其次通過(guò)由低濃度到高濃度的硅溶膠處理對硅藻土進(jìn)行處理，納米級別的硅溶膠具有極高的吸附性和催化作用，可以充分吸附于硅藻土表面及內部孔道表面，一方面增加了硅藻土的吸附活性，另一方面可以起到支撐作用，增加強度，最終實(shí)現污水中污染物的高效吸附和固定；
(3)最后進(jìn)行二次固液分離和消毒處理，徹底凈化污水，本發(fā)明整個(gè)處理過(guò)程處理效率高，人工成本低，且對環(huán)境友好，不會(huì )造成二次污染。
（發(fā)明人：鞏立書(shū);劉建華;王濤;安昊;張明鳳）
