一种养殖废水中氮磷元素的去除方法技术

本发明专利技术公开了一种养殖废水中氮磷元素的去除方法，属于污水处理技术领域；该方法包括以下步骤：S1、将养殖废水进行厌氧处理后固液分离，收集液相，制得厌氧处理后的养殖废水；S2、将厌氧处理后的养殖废水中加入吸附剂，吸附处理后固液分离，收集液相，制得吸附处理后养殖废水；S3、将吸附处理后养殖废水进行生化处理后沉淀、消毒；吸附剂包括以下制备原料：巯基改性生物炭和亚铁络合氧化石墨烯。本发明专利技术中氧化石墨烯经过亚铁离子络合改性后，会与巯基改性生物炭中的巯基也会存在络合作用，从而使得铁络合改性氧化石墨烯与巯基改性生物炭之间形成三维网络结构，增加吸附剂整体强度增大，从而实现吸附去除养殖废水中的氨氮和磷。从而实现吸附去除养殖废水中的氨氮和磷。

【技术实现步骤摘要】
一种养殖废水中氮磷元素的去除方法


[0001]本专利技术属于污水处理
，尤其涉及一种养殖废水中氮磷元素的去除方法。

技术介绍

[0002]随着养殖行业的大规模发展，养殖场所产生的养殖废水日益增加；养殖废水中主要含有如下污染物：有机物、氨氮、硝氮、亚硝氮和含磷物质；且氨氮和含磷物质直接排放容易导致水体富营养化，因此，养殖废水需要经过处理后方能排放；但相关技术中养殖废水的处理方法，对氨氮和TP的去除效果相对较差。
[0003]因此，本专利技术提供了一种养殖废水中氮磷元素的去除方法，该处理方法的氨氮和磷元素去除效果好。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种养殖废水中氮磷元素的去除方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题和缺陷的至少一个方面。
[0005]具体如下，本专利技术提供了一种养殖废水中氮磷元素的去除方法，包括以下步骤：S1、将养殖废水进行厌氧处理后固液分离，收集液相，制得厌氧处理后的养殖废水；S2、将所述厌氧处理后的废水中加入吸附剂，吸附处理后固液分离，收集液相，制得吸附处理后养殖废水；S3、将所述吸附处理后养殖废水进行生化处理后沉淀、消毒；所述吸附剂包括以下制备原料：巯基改性生物炭和亚铁络合氧化石墨烯；所述养殖废水的氨氮在1500mg/L以上。
[0006]根据本专利技术处理方法技术方案中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：本专利技术的去除方法通过厌氧处理对COD进行初步去除后，再使污泥与厌氧处理后的废水固液分离；再将吸附剂添加至厌氧处理后的废水中，通过巯基改性生物炭中表面的氨基基团对生物炭本体（生物炭是生物残体在缺氧或者无氧条件下，发生高温(<700℃)裂解反应得到的一种难溶、稳定、芳香化程度高、碳元素含量丰富的固态物质；且生物炭具有致密的微孔结构和巨大的比表面积，具有优异的吸附效果）对养殖废水中的氨氮和磷元素进行选择性的吸附，从而实现养殖废水中氨氮和磷元素的高效去除。
[0007]氧化石墨烯经过亚铁离子络合改性后，亚铁离子不仅与氧化石墨烯中的羧酸根存在络合作用，同时还会与巯基改性生物炭中的巯基也会存在络合作用，从而使得铁络合改性氧化石墨烯与巯基改性生物炭之间形成三维网络结构，增加吸附剂整体强度增大，从而实现吸附去除养殖废水中的氨氮和磷元素。
[0008]根据本专利技术的一些实施方式，所述养殖废水的COD为25000mg/L以上。
[0009]根据本专利技术的一些实施方式，所述养殖废水的COD为25000mg/L~30000mg/L。
[0010]根据本专利技术的一些实施方式，所述养殖废水的氨氮为1500mg/L~2000mg/L。
[0011]根据本专利技术的一些实施方式，所述养殖废水的总磷在100mg/L以上。
[0012]根据本专利技术的一些实施方式，所述养殖废水的总磷为100mg/L~200mg/L。
[0013]根据本专利技术的一些实施方式，所述养殖废水经过预处理。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，所述预处理为依次经过初沉淀、粗格栅、细格栅和沉淀池处理。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述厌氧处理在UASB反应器中进行。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，所述厌氧处理的时间为10h~20h。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，所述吸附剂与所述厌氧处理后的养殖废水的质量体积比为1g~2g：100mL。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，所述吸附处理的时间为1h~2h。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述吸附处理需搅拌。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，所述吸附处理过程中搅拌速度为400rpm~500rpm。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，所述巯基改性生物炭和所述亚铁络合氧化石墨烯的质量比为1:1~2。
[0022]本专利技术通过将巯基改性生物炭和亚铁络合氧化石墨烯的质量比控制在上述范围，有利于进一步提升两者之间络合吸附网络的构建。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，所述巯基改性生物炭包括以下制备原料：生物炭和3
‑
巯丙基三甲氧基硅烷。
[0024]3‑
巯丙基三甲氧基硅烷具有优异的反应活性，从而有利于实现生物炭的改性。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式，所述生物炭和所述3
‑
巯丙基三甲氧基硅烷的质量比为10:1~2。
[0026]生物炭的用量过高，导致生物炭表面的改性位点过少，从而对吸附性能的提升有限；生物炭的用量过低，虽然生物炭表面改性位点会增加，但会导致生物炭本体材料较少，从而导致吸附性能提升有限。
[0027]根据本专利技术的一些实施方式，所述巯基改性生物炭的制备方法，包括以下步骤：将所述3
‑
巯丙基三甲氧基硅烷和生物炭分散液混合后在20℃~30℃下改性处理。
[0028]通过将改性温度控制在上述范围有利于提升生物炭的改性效果。
[0029]根据本专利技术的一些实施方式，所述改性处理的时间为6h~10h。
[0030]根据本专利技术的一些实施方式，所述生物炭分散液的包括以下制备原料：生物炭、水和乙醇。
[0031]根据本专利技术的一些实施方式，所述生物炭和所述水的质量体积比为1g：50mL~100mL。
[0032]根据本专利技术的一些实施方式，所述生物炭和所述乙醇的质量体积比为1g：50mL~100mL。
[0033]根据本专利技术的一些实施方式，所述生物炭的制备方法，包括以下步骤：将生物质原料在500℃~600℃下热裂解。
[0034]通过将热裂解温度控制在上述范围，有利于提升生物炭材料的性能。
[0035]根据本专利技术的一些实施方式，所述生物质原料包括玉米秸秆和棉花秸秆中的至少
一种。
[0036]根据本专利技术的一些实施方式，所述热裂解的气氛为保护性气体。
[0037]根据本专利技术的一些实施方式，所述保护性气体包括氮气和稀有气体中的至少一种。
[0038]根据本专利技术的一些实施方式，所述稀有气体包括氦气、氩气、氖气和氪气中的至少一种。
[0039]根据本专利技术的一些实施方式，所述亚铁络合氧化石墨烯的制备原料包括：氧化石墨烯和亚铁盐。
[0040]根据本专利技术的一些实施方式，所述亚铁络合氧化石墨烯的制备方法，包括以下步骤，将所述亚铁盐添加至氧化石墨烯分散液中络合处理。
[0041]根据本专利技术的一些实施方式，所述络合处理的温度为20℃~30℃。
[0042]根据本专利技术的一些实施方式，所述络合处理的时间为10h~12h。
[0043]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化石墨烯的横向尺寸为20μm~30μm。
[0044]氧化石墨烯材料的横向尺寸过大，则氧化石墨烯材料的团聚会加重；若氧化石墨烯材料的横向尺寸过小，则氧化石墨烯材料对氨基改性生物炭材料的承载能力较差；因此将氧化石墨烯材料的横向尺寸控制在合理范围有利于进一步提升本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种养殖废水中氮磷元素的去除方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将养殖废水进行厌氧处理后固液分离，收集液相，制得厌氧处理后的养殖废水；S2、将所述厌氧处理后的废水中加入吸附剂，吸附处理后固液分离，收集液相，制得吸附处理后养殖废水；S3、将所述吸附处理后养殖废水进行生化处理后沉淀、消毒；所述吸附剂包括以下制备原料：巯基改性生物炭和亚铁络合氧化石墨烯；所述养殖废水的氨氮在1500mg/L以上。2.根据权利要求1所述的养殖废水中氮磷元素的去除方法，其特征在于，所述巯基改性生物炭和所述亚铁络合氧化石墨烯的质量比为1:1~2。3.根据权利要求1所述的养殖废水中氮磷元素的去除方法，其特征在于，所述巯基改性生物炭包括以下制备原料：生物炭和3
‑
巯丙基三甲氧基硅烷。4.根据权利要求3所述的养殖废水中氮磷元素的去除方法，其特征在于，所述生物炭和所述3
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巯丙基三甲氧基硅烷的质量比为10:1~2。5.根据权利要求3所述的养殖废水中氮磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘光石，蒋仕强，李进，陈唯实，汤文艳，邓光跃，刘远宏，
申请(专利权)人：湖南子宏生态科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：