申请日2019.01.16
公开(公告)日2019.05.17
IPC分类号C02F3/30; C02F103/20; C02F101/16
摘要
本发明属于废水处理技术领域，公开了一种猪场废水外加碳源及其在猪场废水生化处理中的应用。所述外加碳源是将猪粪和沸石粉混合，加少量清水，用NaOH溶液调节pH值为9～10，水浴加热至70～80℃，离心取上清液制得。将所述的猪场废水外加碳源投加到SBR工艺搅拌段的猪场废水中，进行搅拌4～8h，反应结束后，即为生化达标出水。本发明猪场废水外加碳源对猪场废水生化处理脱氮效果好，可使生化出水的亚硝态氮、硝态氮浓度低于0.02mg/L，总氮去除率达85%，并且方法简单稳定，生产成本低，容易实现大规模应用，前景广阔。
权利要求书
1.一种猪场废水外加碳源，其特征在于，所述外加碳源是将猪粪和沸石粉混合，加少量清水，用NaOH溶液调节pH值为9～10，水浴加热至70～80℃，离心后取上清液制得。
2.根据权利要求1所述的猪场废水外加碳源，其特征在于，所述沸石粉的质量和上清液的质量比为(0.1～0.08)：1。
3.根据权利要求1所述的猪场废水外加碳源，其特征在于，所述NaOH溶液的浓度为1～5mol/L;所述沸石粉的粒径为150～200目。
4.根据权利要求1所述的猪场废水外加碳源，其特征在于，所述猪粪和沸石粉的总质量浓度为8～10%，所述猪粪和沸石粉的质量比为(100～300)：(1～3)。
5.根据权利要求1所述的猪场废水外加碳源，其特征在于，所述加热的时间为1～2h。
6.根据权利要求1所述的猪场废水外加碳源，其特征在于，所述离心的速度为3000～5000r/min。
7.权利要求1-6任一项所述的猪场废水外加碳源在猪场废水生化处理中的应用，其特征在于，将权利要求1-6任一项所述的猪场废水外加碳源投加到SBR工艺搅拌段的猪场废水中，进行搅拌4～8h，反应结束后，即为生化达标出水。
8.根据权利要求7所述的猪场废水外加碳源在猪场废水生化处理中的应用，其特征在于，所述的猪场废水外加碳源为猪场废水的3.8～4wt%。
9.根据权利要求7所述的猪场废水外加碳源在猪场废水生化处理中的应用，其特征在于，所述的SBR工艺搅拌段的工艺参数为：运行周期为曝气15～18h，搅拌4～8h，静置0.5～2h，排水0.5～2h，进水0.5～2h，搅拌段溶解氧的浓度始终低于0.5mg/L，常温运行，水力停留时间为1～3d。
10.根据权利要求9所述的猪场废水外加碳源在猪场废水生化处理中的应用，其特征在于，所述的SBR工艺搅拌段的工艺参数为：运行周期为曝气17h，搅拌6h，静置1h，排水1h，进水1h，常温运行，水力停留时间为2d。
说明书
一种猪场废水外加碳源及其在猪场废水生化处理中的应用
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，更具体地，涉及一种猪场废水外加碳源及其在猪场废水生化处理中的应用。
背景技术
规模化养猪场大多采用黑膜沼气池处理猪场废水，废水停留时间长，沼气产量大可用于发电，深受农场主欢迎。但其沼液却普遍存在NH3-N浓度高、C/N低，可生化性差等问题。由于猪场沼液自身有机质不足、缺乏易降解电子供体，导致A/O或两级A/O工艺、SBR工艺等系统脱氮效率低，反硝化效果差，生化出水累积了NO2-N、NO3-N，直接排放对水环境中鱼虾及微生物生态系统等存在潜在影响，且易造成食物链污染。因此，猪场废水生化脱氮一直是研究热点。
为满足生化系统脱氮的需求往往要外加碳源，有研究表明，甲醇、乙酸钠等可作外加碳源促进生化系统的反硝化，但它们投加成本过高。目前研究学者多以污泥上清液、餐厨垃圾及秸杆等农业废弃物作厌氧发酵基质，制得的水解酸化液作外加碳源来提高污水生化系统的脱氮性能，但这些碳源的来源运输等对猪场废水处理来说存在诸多不便。因此，仍需寻找一种便捷高效的碳源促进猪场废水反硝化脱氮。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种猪场废水外加碳源。该外加碳源含有较高浓度的挥发性脂肪酸的液体碳源，可以提高微生物的反硝化速率，使生化出水的亚硝态氮、硝态氮浓度低于0.02mg/L，总氮去除率达80%，生化出水的氮类污染物指标达到新标准《禽畜养殖业水污染物排放标准》。
本发明另一目的在于提供上述猪场废水外加碳源在猪场废水生化处理中的的应用。将猪场废水外加碳源用于处理猪场废水，有效降低了废水脱氮处理成本，提高了反硝化速率，生化出水的TN去除率高达85%，实现猪场废物资源化利用，克服现有猪场废水生化处理脱氮效率低等问题。
本发明的目的通过下述技术方案来实现：
一种猪场废水外加碳源，所述外加碳源是将猪粪和沸石粉混合，加少量清水，用NaOH溶液调节pH值为9～10，水浴加热至70～80℃，离心取上清液制得。
优选地，所述沸石粉的质量和上清液的质量比为(0.1～0.08)：1。
优选地，所述NaOH溶液的浓度为1～5mol/L;所述沸石粉的粒径为150～200目。
优选地，所述猪粪和沸石粉的总质量浓度为8～10%，所述猪粪和沸石粉的质量比为(100～300)：(1～3)。
优选地，所述加热的时间为1～2h。
优选地，所述离心的速度为3000～5000r/min。
所述的猪场废水外加碳源在猪场废水生化处理中的应用，将所述的猪场废水外加碳源投加到SBR工艺搅拌段的猪场废水中，进行搅拌4～8h，反应结束后，即为生化达标出水。
优选地，所述的猪场废水外加碳源为猪场废水的3.8～4wt%。
优选地，所述的SBR工艺搅拌段的工艺参数为：运行周期为曝气15～18h，搅拌4～8h，静置0.5～2h，排水0.5～2h，进水0.5～2h，搅拌段溶解氧的浓度始终低于0.5mg/L，常温运行，水力停留时间为1～3d。
更为优选地，所述的SBR工艺搅拌段的工艺参数为：运行周期为曝气17h，搅拌6h，静置1h，排水1h，进水1h，常温运行，水力停留时间为2d。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明以猪粪水解液作为猪场废水外加碳源，提出一种新型液体碳源，实现“就地取材、以废治废、变废为宝、原地回用”的环保理念;
2.本发明在制备猪场废水外加碳源时，利用的是粪便消毒预处理工艺，时间短且有机酸含量高，同时实现了消毒的效果;
3.本发明制得的猪场废水外加碳源对于生化处理工艺中的污泥而言并不陌生，无需驯化，节省了时间。可以提高微生物的反硝化速率，使生化出水的亚硝态氮、硝态氮浓度低于0.02mg/L，总氮去除率达85%，生化出水的氮类污染物指标达到新标准《禽畜养殖业水污染物排放标准》;
4.本发明猪场废水外加碳源对猪场废水生化处理脱氮效果好，并且方法简单稳定，生产成本低，容易实现大规模应用，前景广阔。
