[發明專利]一種利用粉煤灰合成沸石提高沼液SBR處理工藝效率的方法

無效

• 申請號: 201310511881.9
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103523917A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 肖廣全;楊志敏;陳玉成;刑賾
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術領域

本發明涉及畜禽養殖廢水厭氧發酵液治理技術領域，特別是涉及到一種利用粉煤灰合成沸石提高沼液SBR處理工藝效率的方法。

背景技術

近年來，我國規模化畜禽養殖場得到了快速發展，隨之而來的畜禽糞便排放量急劇增長的問題也日益突出。針對這些問題，國家出臺了一系列政策加大農村能源建設的投入，并大力加強規模化畜禽養殖場大中型沼氣工程的建設。利用沼氣技術處理畜禽養殖廢物，既可治理環境污染，又能實現廢物資源化，取得較好的能源、環保和經濟效益。

然而大中型沼氣工程在處理畜禽廢棄物、生產沼氣的同時，也會大量的產生沼液這一副產品。嚴格來講，沼液是經過厭氧發酵后的殘留液體，屬高濃度有機廢水。若直接采用SBR工藝處理沼液，由于硝化過程會大量消耗堿度，導致沼液pH值快速下降，影響了微生物正常生長代謝，從而使污染物去除效果很差，難以達到畜禽養殖業污染物排放標準（GB18596-2001）。

目前在利用SBR處理沼液時往往通過加堿提高體系的pH值，雖可明顯改善沼液氨氮去除效果，但難以改善COD和TN去除效果。此外采用加堿法經濟可操作性較差，費用較高（加堿費用為4元/m³沼液以上）。

采用水熱晶化法合成的粉煤灰合成沸石，由于其生產工藝中存在堿液膠化階段，因此具有較高堿度，可以改善沼液氨氮去除效果。另外通過篩分可以獲得粒徑范圍在40～60μm之間的沸石，這一粒徑范圍內沸石，在投入SBR系統后，其沉降性能在一個適當的范圍，既不會因懸浮性過低在限制性進水和沉淀等工藝階段導致污泥上浮，又能夠粘附在污泥絮體表面，在曝氣時隨絮體浮起，從而避免沸石在曝氣時因沉降性過高不能隨污泥浮起需另添攪拌設備，進而可在沸石表面形成生物膜充分供氧，增強同步硝化反硝化作用（SND），進一步提高沼液總氮去除率等指標。

此外粉煤灰合成沸石原料來源于火力發電廠廢棄物粉煤灰，價格非常低廉，所合成的微米級沸石成本僅為幾百元每噸，所以經濟上可操作性較高。

發明內容

本發明目的在于提供一種利用粉煤灰合成沸石提高沼液SBR處理工藝效率的方法，該方法是將粉煤灰合成沸石投入沼液SBR處理工藝。

本發明依次通過下列工藝步驟實現：

（1）污泥培養：活性污泥取自北碚污水處理廠回流溝。將該污泥作為種泥投入SBR反應器，然后以葡萄糖、氯化氨、磷酸二氫鉀等無機鹽和微量元素配制成模擬廢水為進水在常溫下（25℃）進行培養，每天曝氣22h后，沉淀1h，閑置1h，排除50%的上清液后，再加入模擬廢水進行曝氣。連續培養21d后，當出水COD、NH₃-N去除率穩定在90%以上，出水水質穩定，則污泥培養結束，進入下一步馴化階段。

（2）污泥馴化及粉煤灰合成沸石投加型SBR（ZFA-SBR）的啟動：在馴化階段，進水改為不同稀釋比例的沼液。每隔2d提高一次反應器中沼液進水的濃度，分別加入稀釋了12、10、8、6、4、2倍的沼液進行馴化。馴化初期即投入一定量粒徑范圍在40～60μm之間的粉煤灰合成沸石，且每個周期均向SBR反應器定量補加沸石以補充因排除剩余污泥所造成沸石量的損失，使SBR反應器中沸石濃度維持在2.2g/L，污泥停留時間（SRT）控制為16d。運行工況為限制性進水40min，曝氣360min，沉淀60min，排水10min，閑置10min。當SV₃₀達到30%左右，出水水質穩定，鏡檢發現活性污泥結構緊密，微生物種類多且穩定，有鐘蟲、輪蟲等出現，這些都證明污泥馴化已經成熟，SBR可投入試驗運行。

（3）經粉煤灰合成沸石投加型SBR（ZFA-SBR）處理后，取處理過后水樣與原沼液進行污染物指標分析，檢測出水中COD、NH₃-N、TN濃度。

有益效果：將粉煤灰合成沸石應用于沼液的SBR處理工藝的改良。與傳統SBR方法相比，本發明方法—粉煤灰合成沸石投加型SBR（ZFA-SBR）在沼液處理方面使COD、NH₃-N、TN去除率及去除速率得以提升，達到了高效便捷處理的目的；采用水熱晶化法合成的粉煤灰合成沸石由于自身具有較高堿度，所以投入SBR系統后可以彌補硝化過程所大量消耗堿度，使沼液pH值穩定在微生物正常生長代謝的范圍，同時在沸石表面可形成生物膜，增強同步硝化反硝化作用（SND），從而提高沼液COD、NH₃-N、TN去除率等指標；關鍵技術容易掌握，運行操作方法簡單易行，實用性強，且便于在現有SBR處理工藝的基礎上加以改良推廣，是一種投資較少、節能、高效的新工藝。