一种沼液的处理方法技术

本发明专利技术公开一种沼液的处理方法，涉及污水处理领域，包括向待处理沼液中加入沉淀剂，过滤后，得到粗沼液；测定粗沼液中的氨氮浓度；并根据测得的氨氮浓度及磷酸根离子、镁离子和铵根离子的摩尔配比、以及其它参数，确定净化剂中磷酸盐与镁盐的使用量；再将磷酸盐与镁盐依次加入到所述粗沼液中，搅拌后，过滤得到净化后的沼液，采用本发明专利技术方法净化处理后的沼液达到国家标准《畜禽养殖业污染物排放标准(GB 18596-2001)》的要求，处理方法简单，效率高，普适性广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水处理领域，特别涉及一种沼液的处理方法。
技术介绍
随着我国人民生活水平的提高，规模化畜禽养殖业迅猛发展，产生大量养殖粪污，目前国内多采用厌氧发酵工艺处理这些粪污，有效地减少了养殖场粪污的一次污染。但并不是所有经厌氧发酵工艺处理后的粪污都可以被完全利用。由于养殖场所处地区不同，可以完全消纳经处理后的废水的处理方法只能有限地应用于周边有适当的农田、鱼塘或水生植物塘的畜禽场所，以及经过生态农业的统筹系统安排的环境中。大多数的养殖场没有充足的条件和相应的能力达到这样的处理模式。因此在粪污资源化利用的同时，仍然会产生大量、集中的、次生污染物-沼液。沼液是养殖粪便经厌氧发酵后产生的复杂的、高浓度的有机物废水，其中含有各类氨基酸、维生素、蛋白质、赤酶素、生长素、糖类、核酸等物质。一般的水质监测指标COD高达1000～5000mg/L、氨氮600～1200mg/L、全氮1000～1800mg/L、浊度150～300NTU。严重超出国际畜禽养殖业污染物的排放标准。沼液还含有一定量的对植物生长发育有益的营养元素，如磷(0.02％—0.07％)、钾(0.05％—1.40％)等大量营养元素和钙、铜、铁、锌、锰等中微量元素，以及含量比较丰富的有机酸、氨基酸等对病虫害有抑制作用的物质或因子。显然沼液含有较复杂的有机物，其处理难度比其他各类污水更大，因此沼液的处理成为亟待解决的问题。目前沼液的无害化关键技术主要是好氧微生物处理，包括两种：活性污泥法和生物膜法。好氧微生物处理存在以下问题：1)该法是在有氧气存在的条件下进行的稳定、无害的生物代谢以降解有机物，仅对受有机物及氨氮轻度污染的水体有明显效果。因此将该法运用于高浓度高复杂的沼液处理会使处理负荷过大，成本偏高，增加企业负担；2)好氧微生物处理方法需要培养好氧微生物。一般要根据污染物的浓度及处理的负荷采取相应的气水比以培养相适宜的好氧微生物。该过程需要丰富的经验和熟练的操作方法。因此对操作的人员要求比较高。沼液作为一种特殊的污水，使得好氧微生物处理法的负荷大，成本高。因此，除过滤沉淀外有必要开发操作简便且成本较低的沼液处理方式。例如公开号为103523972A的专利技术专利申请公开了一种去除沼液中氮磷的方法，主要采用电化学处理技术，经过三级微电解及一级电解沼液中的氮和磷，最终氮磷的去除率分别达到60％和90％以上。该法虽然效果较好，但是处理程序复杂，要求较高，大大增加了处理成本。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的沼液中氨氮去除效果差、成本高的技术问题，本申请提供一种沼液净化处理方法，该方法简单、处理效果好、成本低，使净化后的沼液可以直接排放，有害物质的去除效率均达90％以上。为实现本专利技术的目的，本专利技术一方面提供一种沼液的处理方法，包括以下步骤：向待处理沼液中加入沉淀剂，使沼液中的杂质快速凝聚，过滤后，收集滤液，得到粗沼液，过滤后的滤渣作为肥料，用于促进作物的生长；测定粗沼液中的氨氮浓度；根据对粗沼液中的氨氮质量浓度测定得到的氨氮浓度、磷酸根离子、镁离子和铵根离子的摩尔配比、以及其它参数，确定净化剂中磷酸盐与镁盐的含量；根据确定的净化剂中磷酸盐与镁盐的含量，将磷酸盐与镁盐依次加入到所述粗沼液中，进行搅拌处理，搅拌至净化剂中的镁离子、磷酸根离子与沼液中的铵根离子生成磷酸铵镁沉淀，从而降低粗沼液中的氨氮含量；净化静置所述氨氮含量降低的粗沼液，过滤后，收集滤液，得到净化后的沼液，过滤后的滤渣作为肥料，用于促进作物的生长。其中，所述沼液为牛沼液。其中，所述沉淀剂为聚合氯化铝、硫酸铝或氯化铁。优选地，所述沉淀剂为氯化铁。其中，所述向待处理沼液中加入沉淀剂，使沼液中的杂质快速凝聚，包括：将沉淀剂与水混合，制备成高浓度、质地均一的沉淀剂母液，备用；向沉淀剂母液中加水，对沉淀剂母液进行稀释，得到净化稀释液；将净化稀释液加入到沼液中进行沉淀搅拌处理，使沼液中的杂质快速凝聚。尤其是，所述沉淀搅拌处理分为2个阶段进行。其中，第一沉淀搅拌阶段的沉淀搅拌速率高于第二沉淀搅拌阶段的沉淀搅拌速率。特别是，所述第一沉淀搅拌阶段的沉淀搅拌速率为250-450r/min，优选为300-350r/min，进一步优选为300r/min；搅拌时间为10-60s，优选为30-60s，进一步优选为30s。尤其是，所述第二沉淀搅拌阶段的沉淀搅拌速率20-100r/min，优选为30-100r/min，进一步优选为50r/min；搅拌时间为10-20min，优选为10-15min，进一步优选为15min。特别是，所述沉淀搅拌处理过程中的温度为室温15-35℃，优选为20-30℃。特别是，所述将净化稀释液加入到沼液中进行沉淀搅拌处理还包括对搅拌处理后的混合物进行沉淀静置处理。其中，所述沉淀静置处理的时间为10-40min，优选为15-40min，进一步优选为15min。特别是，沉淀静置处理的温度为室温15-35℃，优选为20-30℃。其中，所述的沉淀剂母液的质量体积浓度≥50g/L，优选为50g/L其中，所述净化稀释液的质量体积浓度为≥320mg/L，优选为320-960mg/L，进一步优选为960mg/L。特别是，所述净化稀释液与沼液的体积之比为0.08-1.92:100，优选为0.64-1.92:100进一步优选为1.92:100。其中，所述其它参数包括沼液体积参数、氮元素的摩尔质量参数、镁盐的摩尔质量参数、磷酸盐的摩尔质量参数、镁盐的纯度及磷酸盐的纯度。特别是，所述根据对粗沼液中的氨氮质量浓度测定得到的氨氮浓度、磷酸根离子、镁离子和铵根离子的摩尔配比、以及其它参数，确定净化剂中磷酸盐与镁盐的含量包括以下计算：m1=k1CN×V×M1MN×S1×10-6---(1)]]>m2=k2CN×V×M2MN×S2×10-6---(2)]]>式中：m1—磷酸盐的投加量，(g)；m2—镁盐的投加量，(g)；CN—实际沼液中氨氮的质量浓度，(mg/L)；V—烧杯中反应溶液的体积，(mL)；MN—氮的摩尔质量，(14g/mol)；M1—磷酸盐的摩尔质量，(g/mol)；M2—镁盐的摩尔质量，(g/mol)；S1—磷酸盐的纯度，％；S2—镁盐的纯度，％；k1—磷酸根离子与铵根离子的摩尔投加比；k2—镁离子与铵离子的摩尔投加比。其中，所述磷酸根离子、镁离子和铵根离子的摩尔配比为0.8-1.7:0.6-1.4:0.8-1.8。优选地，所述磷酸根离子、镁离子和铵根离子的摩尔配比为1-1.5:0.8-1.2:1.0-1.4。进一步优选地，所述磷酸根离子、镁离子和铵根离子的摩尔配比为1.3:1:1.2。特别是，在所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沼液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：向待处理沼液中加入沉淀剂，使沼液中的杂质快速凝聚，过滤后，收集滤液，得到粗沼液，过滤后的滤渣作为肥料，用于促进作物的生长；测定粗沼液中的氨氮浓度；根据对粗沼液中的氨氮质量浓度测定得到的氨氮浓度、磷酸根离子、镁离子和铵根离子的摩尔配比、以及其它参数，确定净化剂中磷酸盐与镁盐的含量；根据确定的净化剂中磷酸盐与镁盐的含量，将磷酸盐与镁盐依次加入到所述粗沼液中，进行净化搅拌处理，搅拌至净化剂中的镁离子、磷酸根离子与沼液中的铵根离子生成磷酸铵镁沉淀，从而降低粗沼液中的氨氮含量；净化静置所述氨氮含量降低的粗沼液，过滤后，收集滤液，得到净化后的沼液，过滤后的滤渣作为肥料，用于促进作物的生长。

【技术特征摘要】
1.一种沼液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
向待处理沼液中加入沉淀剂，使沼液中的杂质快速凝聚，过滤后，收集滤液，
得到粗沼液，过滤后的滤渣作为肥料，用于促进作物的生长；
测定粗沼液中的氨氮浓度；
根据对粗沼液中的氨氮质量浓度测定得到的氨氮浓度、磷酸根离子、镁离子
和铵根离子的摩尔配比、以及其它参数，确定净化剂中磷酸盐与镁盐的含量；
根据确定的净化剂中磷酸盐与镁盐的含量，将磷酸盐与镁盐依次加入到所述
粗沼液中，进行净化搅拌处理，搅拌至净化剂中的镁离子、磷酸根离子与沼液中
的铵根离子生成磷酸铵镁沉淀，从而降低粗沼液中的氨氮含量；
净化静置所述氨氮含量降低的粗沼液，过滤后，收集滤液，得到净化后的沼
液，过滤后的滤渣作为肥料，用于促进作物的生长。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉淀剂为聚合氯化铝、硫
酸铝或氯化铁。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述向待处理沼液中加入沉淀
剂，使沼液中的杂质快速凝聚，包括：
将沉淀剂与水混合，制备成高浓度、质地均一的沉淀剂母液，备用；
向沉淀剂母液中加水，对沉淀剂母液进行稀释，得到净化稀释液；

【专利技术属性】
技术研发人员：刘克峰，
申请(专利权)人：北京农学院，
类型：发明
国别省市：北京;11