公布日：2023.11.10
申請日：2023.09.06
分類號：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)明公開一種畜牧養(yǎng)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(diào)節(jié)、發(fā)酵處理、絮凝處理、固液分離、消毒等步驟。首先初步過濾去除畜牧養(yǎng)殖廢水中的懸浮固體物質(zhì)，其次加入復(fù)合微生物菌劑進行混合發(fā)酵，兩種菌等比例混合后，兩者共生協(xié)作，相互促進，實現(xiàn)水中氨氮等主要污染物的初步凈化；經(jīng)過發(fā)酵處理后的污水后續(xù)使用復(fù)合絮凝劑進行進一步的處理，實現(xiàn)污水中污染物的高效吸附和固定；最后進行二次固液分離和消毒處理，徹底凈化污水，本發(fā)明整個處理過程處理效率高，人工成本低，且對環(huán)境友好，不會造成二次污染。
權(quán)利要求書
1.一種畜牧養(yǎng)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；將污水進行初步過濾，去除污水中的固體懸浮物質(zhì)，得到初濾液；(2)酸堿調(diào)節(jié)：利用堿液，將初濾液的pH調(diào)節(jié)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(fù)合絮凝吸附劑，絮凝吸附處理的處理時間為30-60min，處理的過程中進行持續(xù)攪拌；(5)固液分離：絮凝處理后的廢水通過連續(xù)離心機進行固液分離，得固形物和分離液，分離液排出至集水池；(6)消毒：利用紫外線或者臭氧對分離液進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(yǎng)基中，在200r/min，30℃恒溫震蕩培養(yǎng)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(fù)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(yù)處理硅藻土；(2)將預(yù)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，浸泡時間均為1h，浸泡完成后充分干燥，得到改性硅藻土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述畜牧養(yǎng)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(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種新型的畜牧養(yǎng)殖污水凈化處理工藝，以生物處理和化學(xué)吸附相結(jié)合的方式，實現(xiàn)畜牧養(yǎng)殖污水中污染物的高效凈化。
為實現(xiàn)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(yǎng)殖污水凈化處理工藝，包括以下處理步驟：
(1)固液分離；將污水進行初步過濾，去除污水中的固體懸浮物質(zhì)，得到初濾液；
(2)酸堿調(diào)節(jié)：利用堿液，將初濾液的pH調(diào)節(jié)到6.8-7.2后，將待處理的污水引至絮說 明 書1/9頁3CN117023899B3凝池；
(3)發(fā)酵處理：在絮凝池中加入生物發(fā)酵劑，進行發(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(fù)合絮凝吸附劑，絮凝吸附處理的處理時間為30-60min，處理的過程中進行持續(xù)攪拌；
(5)固液分離：絮凝處理后的廢水通過連續(xù)離心機進行固液分離，得固形物和分離液，分離液排出至集水池；
(6)消毒：利用紫外線或者臭氧對分離液進行最后的消毒處理即可。
進一步的，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。
進一步的，步驟(3)生物發(fā)酵劑的加入量為100-300mL/m3，發(fā)酵時間為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(yǎng)基中，在200r/min，30℃恒溫震蕩培養(yǎng)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(yǎng)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(diào)至7.0；并蒸汽高溫121℃滅菌20min。
更進一步的，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中國普通微生物保藏管理中心中的訂購流程開放購買。
進一步的，所述復(fù)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(yù)處理硅藻土；
(2)將預(yù)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1μm即可。
有益效果
(1)首先初步過濾去除畜牧養(yǎng)殖廢水中的懸浮固體物質(zhì)，并調(diào)節(jié)體系pH為中性。其次加入復(fù)合微生物菌劑進行混合發(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，其分泌的聚合物類物質(zhì)，通常由多糖類物質(zhì)、蛋白質(zhì)以及脂質(zhì)類物質(zhì)組成，分子中含有大量吸附活性基團，能夠?qū)ξ鬯械闹亟饘匐x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，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(wěn)定水體的pH，提高水體的溶氧量及透明度；
(2)經(jīng)過發(fā)酵處理后的污水后續(xù)使用復(fù)合絮凝劑進行進一步的處理，添加的聚合硫酸鐵、聚合硫酸鋁共同與形成的絮凝體協(xié)同對廢水的無機物和有機物進行吸附沉降，增強絮凝作用；同時添加改性硅藻土，利用改性的硅藻土對水中污染物進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(wěn)定性高、價格低廉等特點，但天然硅藻土的吸附性能不佳，需要通過改性與負(fù)載其他材料來進一步提高吸附性能。因此本發(fā)明手段通過酸蝕去除天然硅藻土的表面雜質(zhì)并打開硅藻土表面和內(nèi)部空隙，其次通過由低濃度到高濃度的硅溶膠處理對硅藻土進行處理，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(nèi)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，最終實現(xiàn)污水中污染物的高效吸附和固定；
(3)最后進行二次固液分離和消毒處理，徹底凈化污水，本發(fā)明整個處理過程處理效率高，人工成本低，且對環(huán)境友好，不會造成二次污染。
（發(fā)明人：鞏立書;劉建華;王濤;安昊;張明鳳）
