申请日2019.01.02
公开(公告)日2019.03.22
IPC分类号C02F9/14; C02F101/16
摘要
本发明公开了一种高氨氮农业废水的处理方法，包括以下步骤：(1)将高氨氮农业废水通入厌氧生物膜池进行厌氧处理;(2)将经过步骤(1)处理的废水通入好氧接触氧化池中进行好氧处理;(3)将经过步骤(2)处理的废水通入至沉淀池中进行物理沉降，并将物理沉降后的废水上清液虹吸至集水槽中;(4)将集水槽中的废水送至反应槽中，在反应槽中加入磷酸、可溶性钙盐和可溶性镁盐，调节pH为7.5‑9.0，且控制体系中Ca2+：Mg2+：PO43‑：NH4+的摩尔比为6‑10：3.6‑6：1：6，搅拌均匀，反应1‑3h后，通入终沉池，处理完成。本发明的工艺对于农业废水的除氮脱磷效果明显，经过本发明的工艺处理后的农业废水，可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918‑2002)一级A标准。
权利要求书
1.一种高氨氮农业废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将高氨氮农业废水通入厌氧生物膜池进行厌氧处理;
(2)将经过步骤(1)处理的废水通入好氧接触氧化池中进行好氧处理;
(3)将经过步骤(2)处理的废水通入至沉淀池中进行物理沉降，并将物理沉降后的废水上清液虹吸至集水槽中;
(4)将集水槽中的废水送至反应槽中，在反应槽中加入磷酸、可溶性钙盐和可溶性镁盐，调节pH为7.5-9.0，且控制体系中Ca2+：Mg2+：PO43-：NH4+的摩尔比为6-10：3.6-6：1：6，搅拌均匀，反应1-3h后，通入终沉池，处理完成。
2.根据权利要求1所述的一种高氨氮农业废水的处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中Ca2+：Mg2+：PO43-：NH4+的摩尔比为7.5-8.5：4.5-5.1：1：6。
3.根据权利要求2所述的一种高氨氮农业废水的处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中Ca2+：Mg2+：PO43-：NH4+的摩尔比为8：5.1：1：6。
4.根据权利要求3所述的一种高氨氮农业废水的处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中调节pH为8.5-9.0。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种高氨氮农业废水的处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中搅拌均匀后还添加有絮凝剂。
6.根据权利要求5所述的一种高氨氮农业废水的处理方法，其特征在于，所述絮凝剂为有机絮凝剂或双机絮凝剂。
7.根据权利要求6所述的一种高氨氮农业废水的处理方法，其特征在于，所述污水在终沉池中停留的时间为6-12h。
说明书
一种高氨氮农业废水的处理方法
技术领域
本发明涉及农业废水处理技术领域，特别涉及一种高氨氮农业废水的处理方法。
背景技术
农业废水包括农村生活污水、规模化畜禽养殖废水以及农田径流等。农业废水中含有大量的病原体、悬浮物、化肥、农药、不溶解固体物以及盐分等。废水中的农药、病原体等会污染饮用水源，危害人体健康，造成大范围土壤污染;而废水中的氮、磷等营养元素进入河流、湖泊则会导致水体富营养化，严重破坏生态系统的平衡。因此，农业废水必须经过严格的处理以后方能外排或者是中水回用。现有技术中，对于农业废水的处理方法通常是通过厌氧—好氧组合工艺进行处理。通过厌氧处理降低农业废水负荷，再利用好氧技术处理污水。
例如CN103058453A中公开了一种微动力双膜法生物装置处理农村污水的工艺，污水首先进入厌氧生物膜池，利用水解和产酸微生物，将水中的固体、大分子和不容易生物降解的有机物降解;污水再经过提升泵进入简易好氧生物膜池;在电动机或空气的驱动下，好氧生物膜池的减速转动装置带动转片进行缓慢的旋转，附着在转片上的生物膜交替地与污水和空气接触，对污水中的有机物进行吸附和氧化，使污水得以净化。该工艺对于污水中的COD及悬浮物的去除较为有效，然而对于农业废水中的氮磷脱除效果则不明显。特别是针对高氨氮含量的农业废水，往往不能达标排放。
CN103395937B中公开了一种适用于高氨氮农业废水的处理装置及其处理方法，其包括厌氧、电解、好氧、反硝化、回流、除磷等步骤。该发明相比较于传统的厌氧-好氧工艺之间设有圆柱形电解槽，其对农业废水的污染负荷缓冲作用明显，不仅能够降低废水中COD及氮磷含量，还能有效去除废水中携带的重金属、有毒有害物质以及大量病原体等对微生物生化作用影响较大的物质，降低后续处理负荷。但该法一方面工艺流程复杂，另一方面由于过程中存在电解的过程，其能耗较高，普适性差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高氨氮农业废水的处理方法，可以有效去除污水中的氮、磷等营氧元素，适应性强。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种高氨氮农业废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将高氨氮农业废水通入厌氧生物膜池进行厌氧处理;
(2)将经过步骤(1)处理的废水通入好氧接触氧化池中进行好氧处理;
(3)将经过步骤(2)处理的废水通入至沉淀池中进行物理沉降，并将物理沉降后的废水上清液虹吸至集水槽中;
(4)将集水槽中的废水送至反应槽中，在反应槽中加入磷酸、可溶性钙盐和可溶性镁盐，调节pH为7.5-9.0，且控制体系中Ca2+：Mg2+：PO43-：NH4+的摩尔比为6-10：3.6-6：1：6，搅拌均匀，反应1-3h后，通入终沉池，处理完成。
作为优选，为了进一步提高对农业废水中的氮、磷处理效果，所述步骤(4)中Ca2+：Mg2+：PO43-：NH4+的摩尔比为7.5-8.5：4.5-5.1：1：6，上述摩尔比为按照理论倍量的1.5-1.7倍添加。
作为更优选，所述步骤(4)中Ca2+：Mg2+：PO43-：NH4+的摩尔比为8：5.1：1：6。此时，磷酸、可溶性钙盐和可溶性镁盐的摩尔比均为理论倍量的1.7倍，实验结果表明，该倍率条件下对于农业废水中的氮、磷处理效果最好。
作为优选，所述步骤(4)中调节pH为8.5-9.0。
作为优选，所述步骤(4)中搅拌均匀后，还添加有絮凝剂。
作为优选，所述絮凝剂为有机絮凝剂和/或双机絮凝剂。
作为优选，所述污水在终沉池中停留的时间为6-12h。
本发明的机理是：在废水中加入磷酸、可溶性钙盐和可溶性镁盐，通过磷酸提供PO43-，可溶性钙盐提供Ca2+，可溶性镁盐提供Mg2+，并且控制体系为7.5-9.0，废水中的氮和磷以下述反应沉淀除去：
Mg2++NH4++PO43-+6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓
5Ca2++OH-+3PO43-→Ca5(PO4)3OH↓
需要注意的是，本发明的关键点在于一方面选取磷酸替代传统的磷酸盐提供PO43-，另一方面是将磷酸、可溶性钙盐和可溶性镁盐一并加入到待处理的农业废水中。经过发明人的大量实现，上述工艺组合对于高氨氮农业废水的处理取得了意外的效果。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的工艺对于农业废水的除氮脱磷效果明显，经过本发明的工艺处理后的农业废水，可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准，显著高于国家规定的污水处理达标标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。
(2)本发明工艺流程短，操作简便，具有较强的应用价值。
(3)本发明中对于高氨氮农业废水先通过现有技术中的厌氧和好氧处理，脱除一部分氮磷后，对于难处理的那一部分氮磷再通过添加化学试剂进行处理，处理效率高，处理效果好，同时有利于减少化学试剂的投入量，降低处理成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
本实施例采用以下方法对农业污水进行处理：
(1)取高氨氮农业废水通入厌氧生物膜池中并停留4h，对其进行厌氧处理;
(2)将经过步骤(1)处理的废水通入好氧接触氧化池中并通入纯氧进行曝气6h，对其进行好氧处理;
(3)将经过步骤(2)处理的废水通入至沉淀池中进行物理沉降6h，经物理沉降后的废水上清液通过虹吸至集水槽中;
将集水槽中的废水送至反应槽中，在反应槽中加入磷酸、氯化钙和氯化镁，通过添加氧化钙调节反应槽中废水pH为7.5，并控制体系中Ca2+：Mg2+：PO43-：NH4+的摩尔比为6：3.6：1：6，一边搅拌一边让其反应1.5h，然后通入终沉池，停留12h，处理完成。
实施例2
本实施例采用以下方法对农业污水进行处理：
(1)取高氨氮农业废水通入厌氧生物膜池中并停留4.5h，对其进行厌氧处理;
(2)将经过步骤(1)处理的废水通入好氧接触氧化池中并通入富氧空气进行曝气8h，对其进行好氧处理;
(3)将经过步骤(2)处理的废水通入至沉淀池中进行物理沉降7h，经物理沉降后的废水上清液通过虹吸至集水槽中;
将集水槽中的废水送至反应槽中，在反应槽中加入磷酸、碳酸氢钙和氯化镁，通过添加氧化钙调节反应槽中废水pH为8.5，并控制体系中Ca2+：Mg2+：PO43-：NH4+的摩尔比为10：6：1：6，一边搅拌一边让其反应1h，停止搅拌后加入无机絮凝剂，无机絮凝剂按照3.5g/L进行添加，然后通入终沉池，停留6h，处理完成。
实施例3
本实施例采用以下方法对农业污水进行处理：
(1)取高氨氮农业废水通入厌氧生物膜池中并停留5h，对其进行厌氧处理;
(2)将经过步骤(1)处理的废水通入好氧接触氧化池中并通入纯氧进行曝气6h，对其进行好氧处理;
(3)将经过步骤(2)处理的废水通入至沉淀池中进行物理沉降8h，经物理沉降后的废水上清液通过虹吸至集水槽中;
将集水槽中的废水送至反应槽中，在反应槽中加入磷酸、磷酸二氢钙和氯化镁，通过添加氢氧化钙调节反应槽中废水pH为9.0，并控制体系中Ca2+：Mg2+：PO43-：NH4+的摩尔比为8：5.1：1：6，一边搅拌一边让其反应3h，停止搅拌后加入双机絮凝剂，双机絮凝剂按照3g/L进行添加，然后通入终沉池，停留10h，处理完成。
