一种同步去除畜禽养殖污水中重金属、致病菌和病毒的方法技术

本发明专利技术一种同步去除畜禽养殖污水中重金属、致病菌和病毒的方法，属于污水处理技术领域，包括以下步骤：1）预处理剂对畜禽养殖污水进行预处理；2）预处理后出水的超滤处理。本发明专利技术通过将预处理剂加入畜禽养殖污水后，水相pH升高，大多数重金属离子在碱性条件下快速发生沉淀反应并具有较好沉降性能，且部分细菌、病毒在碱性条件下失活而无法正常生长繁殖；5

【技术实现步骤摘要】
一种同步去除畜禽养殖污水中重金属、致病菌和病毒的方法


[0001]本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种同步去除畜禽养殖污水中重金属、致病菌和病毒的方法。

技术介绍

[0002]畜禽养殖污水及其厌氧发酵沼液中含有丰富的氮、磷、钾、氨基酸和腐植酸等生物活性物质，具有刺激作物生长、增强作物抗逆性及改善产品品质等功效，作为有机肥使用可实现资源的二次利用。但其中残留的重金属、致病菌和病毒等污染物使其长期还田利用存在较大的生态环境风险。因此必须在还田利用前进行经济高效的处理以去除残留的重金属、致病菌和病毒等风险因子。
[0003]超滤是污水处理工艺中的一种常用单元技术，是利用多孔膜材料的拦截能力，以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒。在压力驱动下，水相中水、有机小分子、无机离子等尺寸小的物质可通过微孔到达膜的另一侧，水相中细菌、胶体、颗粒物、有机大分子等大尺寸物质则不能透过而被截留，从而达到去除水相中目标组分的目的。绝大多数细菌的直径一般为0.5
‑
5μm之间，可通过超滤膜(孔径5
‑
50nm)实现完全截留。但游离态重金属离子的直径显著小于超滤膜的孔径，导致超滤膜难以实现对重金属的有效截留；同时少数病毒粒子直径也较小，通过超滤膜实现其完全截留也存在一定难度。因此必须寻求实现超滤有效拦截畜禽养殖污水中重金属、致病菌和病毒的预处理方法。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术设计的目的在于提供一种同步去除畜禽养殖污水中重金属、致病菌和病毒的方法。
[0005]本专利技术通过以下技术方案加以实现：
[0006]一种同步去除畜禽养殖污水中重金属、致病菌和病毒的方法，包括以下步骤：
[0007]1)畜禽养殖污水的预处理：将预处理剂投加到待处理的畜禽养殖污水中混合搅拌，静置后取上清液备用，投加量按每1000毫升畜禽养殖污水中投加1.0
‑
10.0克预处理剂；
[0008]2)超滤处理：将步骤1)的上清液过孔径为5
‑
50nm超滤膜组件进行超滤处理，即可实现对畜禽养殖污水中重金属、致病菌和病毒的同步去除。
[0009]进一步地，步骤1)中先快速搅拌10分钟，再慢速搅拌5分钟后，静置60分钟。
[0010]进一步地，步骤1)中预处理剂为氧化镁、氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠、碳酸钠中的任意一种或几种的复合。
[0011]进一步地，畜禽养殖污水包括畜禽养殖场收集的新鲜原液、厌氧发酵沼液或生化处理出水。
[0012]进一步地，步骤2)超滤处理中膜组件的运行压力为0.2
‑
0.4MPa，出水通量50
‑
300L/(m2·
h)。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0014]1)碱性预处理剂的加入使得畜禽养殖污水中的游离态重金属离子发生化学沉淀反应从水相中析出成为胶体态或颗粒态，具有被后续超滤膜拦截的可行性；
[0015]2)碱性预处理剂的加入提高了畜禽养殖污水的pH，具有不同程度的絮凝作用，降低了污水中SS含量，从而提高了后续超滤膜通量；
[0016]3)碱性预处理剂的加入对畜禽养殖污水中多数细菌和病毒具有杀灭作用使其失活，降低了后续资源化利用的病原微生物风险；
[0017]4)经碱性预处理后，根据畜禽养殖污水中仍然可能存在的病毒种类，通过优选孔径5
‑
50nm的超滤膜，可同时实现对其中胶体态及颗粒态重金属、致病菌、病毒的有效截留；
[0018]5)过程简洁、易于实施。
具体实施方式
[0019]以下结合具体实施例对本专利技术做进一步描述，以便更好地理解本技术方案。
[0020]对以下实施例所涉材料的说明：
[0021]氧化钙：产品含量92.0％，工业级，HG/T 4205
‑
2011；
[0022]氢氧化钙：产品含量98.0％，工业级，GB/T 6852
‑
86；
[0023]氢氧化钠：产品含量99.0％，工业级，GB 209
‑
2006；
[0024]碳酸钠：产品含量98.0％，工业级，GB/T 210
‑
2022；
[0025]氧化镁：产品含量95.0％，工业级，HG/T 2573
‑
2012。
[0026]实施例1
[0027]1)猪场污水原液的预处理：将猪场污水原液与氢氧化钠按体积与质量1000毫升：4克的比例，备料；先将氢氧化钠加入并快速搅拌10分钟，再慢速搅拌5分钟后，静置60分钟，上清液备用；
[0028]2)预处理后出水的超滤处理：将步骤1)的上清液通过孔径为5nm超滤膜组件进行超滤处理，膜组件的运行压力为0.4MPa，出水通量150L/(m2·
h)。
[0029]作为对照，将步骤1)的猪场污水原液直接通过孔径为5nm超滤膜组件进行超滤处理，膜组件的运行压力为0.4MPa，出水通量仅为100L/(m2·
h)，预处理组和对照组中膜过滤前后重金属、细菌、病毒含量如表1所示。
[0030]表1预处理组和对照组中膜过滤前后污水中重金属含量、细菌群数和病毒载量
[0031][0032]经检测，预处理组重金属离子去除率大于96％，致病菌和病毒去除率均为100％。
对照组重金属离子去除率小于90％，致病菌和病毒去除率均为100％。
[0033]实施例2
[0034]1)猪场污水厌氧发酵沼液的预处理：将猪场污水厌氧发酵沼液与氧化钙按体积与质量1000毫升：8.4克的比例，备料；先将氧化钙加入并快速搅拌10分钟，再慢速搅拌5分钟后，静置60分钟，上清液备用；
[0035]2)预处理后出水的超滤处理：将步骤1)的上清液通过孔径为20nm超滤膜组件进行超滤处理，膜组件的运行压力为0.3MPa，出水通量75L/(m2·
h)。
[0036]作为对照，将步骤1)的猪场污水厌氧发酵沼液直接通过孔径为20nm超滤膜组件进行超滤处理，膜组件的运行压力为0.3MPa，出水通量仅为50L/(m2·
h)，预处理组和对照组中膜过滤前后重金属、细菌、病毒含量如表2所示
[0037]表2预处理组和对照组中膜过滤前后污水中重金属含量、细菌群数和病毒载量
[0038][0039]经检测，预处理组重金属离子去除率大于94％，致病菌和病毒去除率均为100％。对照组重金属离子去除率小于80％，致病菌去除率100％，病毒去除率90％。
[0040]实施例3
[0041]1)猪场污水生化出水的预处理：将猪场污水生化出水与氧化镁按体积与质量1000毫升：1.2克的比例，备料；先将氧化镁加入并快速搅拌10分钟，再慢速搅拌5分钟后，静置60分钟，上清液备用；
[0042]2)预处理后出水的超滤处理：将步骤1)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同步去除畜禽养殖污水中重金属、致病菌和病毒的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）畜禽养殖污水的预处理：将预处理剂投加到待处理的畜禽养殖污水中混合搅拌，静置后取上清液备用，投加量按每1000毫升畜禽养殖污水中投加1.0
‑
10.0克预处理剂；2）超滤处理：将步骤1）的上清液过孔径为5
‑
50nm超滤膜组件进行超滤处理，即可实现对畜禽养殖污水中重金属、致病菌和病毒的同步去除。2.如权利要求1所述的一种同步去除畜禽养殖污水中重金属、致病菌和病毒的方法，其特征在于步骤1）中先快速搅拌10分钟，再慢速搅拌5分钟后，静置60分钟。3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖华，周卫东，徐杏，谢传奇，周昕，
申请(专利权)人：浙江省农业科学院，
类型：发明
国别省市：