[發明專利]一種去除沼液中氮磷的方法

無效

• 申請號: 201310513291.X
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103523972A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 陳玉成;楊志敏;肖廣全;馬煥春;常琛
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06
• 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治理技術領域，尤其涉及一種去除沼液中氮磷的方法。

背景技術

隨著養殖業由傳統的小規模生產向集約化、規模化的生產模式轉變，伴隨而來的是富含碳氮磷的糞便和沖欄廢水的過度集中，也給環境造成極大的壓力，在許多地區，畜禽養殖帶來的污染已經或正在成為當地主要污染源，因此針對這些問題，近年來國家出臺了一系列政策大力加強規模化畜禽養殖場大中型沼氣工程的建設。大中型沼氣工程在處理畜禽廢棄物、生產沼氣的同時，也會大量的副產物—沼液。因為經過厭氧發酵，原水中易降解和慢降解COD逐漸被利用，含量逐漸減少，而氮、磷與有機物去除不同步，導致沼液出水中污染物之間的比例變化，造成了氮、磷的累積，且C/N失調，可生化性差，NH₄⁺-N/TN高，不利于直接是生物處理。

電化學技術作為水處理方面的“環境友好”技術，越來越受到人們的重視，其中內電解及電化學氧化技術的應用最為廣泛，廢水中的氮、磷在絮凝、吸附、卷掃、電化學氧化以及化學沉淀等作用下，能夠得到有效的去除。且在微電流的作用下，還可將有毒、難降解的污染物直接除去或者降解為無毒、易降解的污染物，提高溶液的可生化性，且可減少或者避免二次污染的產生。本發明即是一種以電化學處理提高畜禽養殖場沼液中氮、磷的去除率的新工藝。

發明內容

為了解決現有的沼液處理方法的不足，本發明目的在于提供一種去除沼液中氮磷的方法，該方法將電化學技術應用于富含氮磷畜禽養殖場沼液處理工藝。

本發明采取的技術方案是：

本發明的去除沼液中氮磷的方法包括以下步驟：

（1）將體積比為1∶1～3∶1的鐵屑和活性炭混合均勻，然后加入到沼液中，沼液與鐵粉、活性炭的體積比為4∶3～7∶3，然后調節pH值在4.0～5.0；

（2）再用空氣泵對沼液進行曝氣，曝氣量為6.0L/min·L，曝氣時間為1.5～4h；

（3）然后對沼液進行三級串聯微電解反應，一、二、三級微電解的反應條件為曝氣量為6.0L/min·L,每一級微電解反應時間為2.5h，第一級進水的初始pH值為4～5，一級出水作為二級進水，二級出水作為三級進水；

（4）三級串聯微電解完畢，將出水作為電解反應的進水，進行電解，同時進行曝氣，曝氣量為3.5L/min·L，電解反應時間為2～5h；

（5）電解完成后，將沼液pH值調節到8.5～9.5，然后靜置30min后，除去上清液，即可進行取樣檢測。

步驟（1）中，鐵屑和活性炭的粒徑為50～200目，優選80～100目。鐵屑和活性炭的體積比為2∶1。沼液與鐵粉、活性炭的體積比為5∶3。

步驟（2）中，曝氣時間為2.5h。

步驟（4）中，電解反應中，石墨作為電解的陰陽極板。電流強度為90mA/cm²，極板間距為20mm/L。曝氣時間為3h。

步驟（5）中，pH值調節到9.0。

用本發明的方法處理后的沼液進行取樣分析，然后與原水樣進行對比分析，監測水樣中的NH⁴⁺-N和TP的濃度。用本發明方法處理含富含氮磷的沼液，對沼液中氨氮的去除率能夠達到60%以上，而對磷的去除率可達90%以上。

本發明的積極效果如下：

本發明的優點是，將電化學應用于富含氮、磷的沼液的工業化處理，與生物處理等傳統方法相比，本發明方法對外界環境條件要求小，常溫常壓下即可反應；反應設備一般較為簡單，占地面積小，操作比較容易，管理方便，費用不高，并且適應性強，既可以作獨立工藝進行水處理，也可以與其他工藝聯合使用，如作為預處理或深度處理，便于在畜禽養殖場沼液中的氮磷深度處理中推廣。

具體實施方式

下面的實施例是對本發明的進一步詳細描述。

實施例1

處理豬場沼液時，在曝氣量為6.0L/min·L、初始pH值為4～5、鐵炭體積比為2∶1、單級反應時間為2.5h的反應條件下，經三級微電極處理出水作為電解處理進水，在電流強度為90mA/cm²，極板間距為20mm/L、曝氣量為3.5L/min·L以及3.0h的反應時間后出水測定NH₄⁺-N和TP，其去除率分別達到67.82%、95.77%。

實施例2