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制造技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

An Additional Carbon Source for Piggery Wastewater and Its Application in Biochemical Treatment of Piggery Wastewater

The invention belongs to the technical field of wastewater treatment, and discloses an additional carbon source for pig farm wastewater and its application in biochemical treatment of pig farm wastewater. The external carbon source is made by mixing pig manure and zeolite powder, adding a small amount of water, adjusting the pH value with NaOH solution to 9-10, heating the water bath to 70-80 degrees C, and centrifuging the supernatant. The pig farm wastewater and carbon source were added to the pig farm wastewater in the stirring section of SBR process, and stirred for 4 to 8 hours. After the reaction, the biochemical standard water was obtained. The pig farm wastewater plus carbon source has good denitrification effect for pig farm wastewater biochemical treatment. The concentration of nitrite nitrogen and nitrate nitrogen in biochemical effluent can be lower than 0.02mg/L, and the total nitrogen removal rate can reach 85%. The method is simple and stable, the production cost is low, and it is easy to realize large-scale application with broad prospects.

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术属于废水处理
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本专利技术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》。本专利技术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。本专利技术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，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术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.本专利技术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.本专利技术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.本专利技术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。附图说明图1为本专利技术外加碳源有机酸含量。图2为实施例1的外加碳源对猪场废水亚硝态氮去除效果。图3为实施例1的外加碳源对猪场废水硝态氮去除效果。图4为实施例1的外加碳源对猪场废水氨氮去除效果。图5为实施例1的外加碳源对猪场废水总氮去除效果。具体实施方式下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。实施例1取猪粪200g和天然沸石粉3g(200目)混合，加少量清水，用NaOH溶液(5mol/L)调节pH为10，猪粪和沸石粉的质量浓度为10％，水浴70℃加热1h，以5000r/min速率离心取上清液，该上清液即为猪场废水外加碳源。图1为外加碳源有机酸含量。从图1中可知，本专利技术的外加碳源挥发性有机酸含量高，乙酸含量占挥发性脂肪酸的53.4％，为5709.386mg/L。实施例2取猪粪100g和天然沸石粉2g(150目)混合，加少量清水，NaOH溶液(1mol/L)调节pH为9，猪粪和沸石粉的质量浓度为8％，水浴80℃加热2h后，以3000r/min速率离心取上清液，得到猪场废水外加碳源。实施例3投加实施例1所得猪场废水外加碳源促进猪场废水的生化处理，连续运行21d，水力停留时间为2d，具体按照以下步骤：SBR搅拌段开始时，投加3.8％的猪场废水外加碳源，搅拌6h后，静置/沉淀，上层为脱氮后的猪场废水。通过观察测定水中氮类指标的去除率，猪场废水外加碳源对猪场废水脱氮效果好，NH3-N、NO2-N、NO3-N、TN的去除率很高，其中生化出水NH3-N达到了国家环保部对畜禽养殖废水污染物排放新标准。图2为实施例1的外加碳源对猪场废水亚硝态氮去除效果。从图2中可知，添加本专利技术外加碳源后，猪场废水中亚硝态氮明显降低，生化出水浓度低于0.02mg/L；图3为利实施例1的外加碳源对猪场废水硝态氮去除效果。从图3中可知，添加本专利技术外加碳源后，猪场废水中硝态氮明显降低，生化出水浓度低于0.02mg/L；图4为实施例1的外加碳源对猪场废水氨氮去除效果。从图4中可知，添加本专利技术外加碳源后，猪场废水中氨氮去除率达到85％以上，生化出水浓度低于国家新标准。图5为实施例1的外加碳源对猪场废水总氮去除效果。从图5中可知，添加本专利技术外加碳源后，猪场废水中总氮去除率明显提高至80％。上述实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德汉，杨洁，罗子锋，曾维深，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44