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1、(10)申请公布号 CN 103523917 A (43)申请公布日 2014.01.22 CN 103523917 A (21)申请号 201310511881.9 (22)申请日 2013.10.25 C02F 3/28(2006.01) (71)申请人 西南大学 地址 400716 重庆市北碚区天生路 216 号 (72)发明人 肖广全 杨志敏 陈玉成 刑赜 (74)专利代理机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 11246 代理人 龚燮英 (54) 发明名称 一种利用粉煤灰合成沸石提高沼液 SBR 处理 工艺效率的方法 (57) 摘要 本发明提供一种利用粉煤灰合成沸石提高沼 液 SB。
2、R 处理工艺效率的方法, 属于水污染治理技 术领域。其技术关键在于 : 采用水热晶化法合成 的粉煤灰合成沸石由于自身具有较高碱度, 所以 投入SBR系统后 (沸石浓度维持在2.5g/L) 可以弥 补硝化过程所大量消耗的碱度, 使沼液 pH 值稳定 在微生物正常生长代谢的范围, 同时在沸石表面 可形成生物膜, 增强同步硝化反硝化作用 (SND) , 从而提高沼液 NH3-N、 TN、 COD 去除率等指标。该发 明 - 粉煤灰合成沸石投加型 SBR(ZFA-SBR) 简单 易行、 切实可靠, 是一种投资较少、 有效提高沼液 SBR 处理工艺中污染物去除效率的方法。 (51)Int.Cl. 权利要。
3、求书 1 页 说明书 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 (10)申请公布号 CN 103523917 A CN 103523917 A 1/1 页 2 1. 一种利用粉煤灰合成沸石提高沼液 SBR 处理工艺效率的方法, 包括以下工艺步骤 : (1) 污泥培养 : 将污泥作为种泥投入 SBR 反应器, 然后以葡萄糖、 氯化氨、 磷酸二氢钾类 无机盐和微量元素配制成模拟废水为进水在常温下 (25) 进行培养, 每天曝气 22h 后, 沉 淀 1h, 闲置 1h, 排除 50% 的上清液后, 再加入模拟废水进行曝气, 连续培养 21d 后。
4、, 当出水 COD、 NH3去除率稳定在 90% 以上, 出水水质稳定时则污泥培养结束, 进入下一步驯化阶段。 (2) 污泥驯化及粉煤灰合成沸石投加型 SBR(ZFA-SBR) 的启动 : 在驯化阶段, 进水改为 不同稀释比例的沼液, 每隔 2d 提高一次反应器中沼液进水的浓度, 分别加入稀释了 12、 10、 8、 6、 4、 2 倍的沼液进行驯化, 驯化初期即投入一定量粒径范围在 40 60m 之间的粉煤灰 合成沸石, 且每个周期均向 SBR 反应器定量补加沸石以补充因排除剩余污泥所造成沸石量 的损失, 使 SBR 反应器中沸石浓度维持在 2.2g/L, 污泥停留时间 (SRT) 控制为 。
5、16d, 运行工 况为限制性进水 40min, 曝气 360min, 沉淀 60min, 排水 10min, 闲置 10min, 当 SV30达到 30% 左右, 出水水质稳定, 镜检发现活性污泥结构紧密, 微生物种类多且稳定, 有钟虫、 轮虫出现 时则 SBR 可投入试验运行。 (3) 经粉煤灰合成沸石投加型 SBR(ZFA-SBR) 处理后, 取处理过后水样与原沼液进行污 染物指标分析, 检测出水中 COD、 NH3-N、 TN 浓度。 权 利 要 求 书 CN 103523917 A 2 1/2 页 3 一种利用粉煤灰合成沸石提高沼液 SBR 处理工艺效率的方 法 技术领域 0001 本。
6、发明涉及畜禽养殖废水厌氧发酵液治理技术领域, 特别是涉及到一种利用粉煤 灰合成沸石提高沼液 SBR 处理工艺效率的方法。 背景技术 0002 近年来, 我国规模化畜禽养殖场得到了快速发展, 随之而来的畜禽粪便排放量急 剧增长的问题也日益突出。针对这些问题, 国家出台了一系列政策加大农村能源建设的投 入, 并大力加强规模化畜禽养殖场大中型沼气工程的建设。利用沼气技术处理畜禽养殖废 物, 既可治理环境污染, 又能实现废物资源化, 取得较好的能源、 环保和经济效益。 0003 然而大中型沼气工程在处理畜禽废弃物、 生产沼气的同时, 也会大量的产生沼液 这一副产品。严格来讲, 沼液是经过厌氧发酵后的残。
7、留液体, 属高浓度有机废水。若直接 采用 SBR 工艺处理沼液, 由于硝化过程会大量消耗碱度, 导致沼液 pH 值快速下降, 影响了 微生物正常生长代谢, 从而使污染物去除效果很差, 难以达到畜禽养殖业污染物排放标准 (GB18596-2001) 。 0004 目前在利用SBR处理沼液时往往通过加碱提高体系的pH值, 虽可明显改善沼液氨 氮去除效果, 但难以改善 COD 和 TN 去除效果。此外采用加碱法经济可操作性较差, 费用较 高 (加碱费用为 4 元 /m3沼液以上) 。 0005 采用水热晶化法合成的粉煤灰合成沸石, 由于其生产工艺中存在碱液胶化阶段, 因此具有较高碱度, 可以改善沼液。
8、氨氮去除效果。另外通过筛分可以获得粒径范围在 40 60m 之间的沸石, 这一粒径范围内沸石, 在投入 SBR 系统后, 其沉降性能在一个适当的 范围, 既不会因悬浮性过低在限制性进水和沉淀等工艺阶段导致污泥上浮, 又能够粘附在 污泥絮体表面, 在曝气时随絮体浮起, 从而避免沸石在曝气时因沉降性过高不能随污泥浮 起需另添搅拌设备, 进而可在沸石表面形成生物膜充分供氧, 增强同步硝化反硝化作用 (SND) , 进一步提高沼液总氮去除率等指标。 0006 此外粉煤灰合成沸石原料来源于火力发电厂废弃物粉煤灰, 价格非常低廉, 所合 成的微米级沸石成本仅为几百元每吨, 所以经济上可操作性较高。 发明内。
9、容 0007 本发明目的在于提供一种利用粉煤灰合成沸石提高沼液 SBR 处理工艺效率的方 法, 该方法是将粉煤灰合成沸石投入沼液 SBR 处理工艺。 0008 本发明依次通过下列工艺步骤实现 : 0009 (1) 污泥培养 : 活性污泥取自北碚污水处理厂回流沟。将该污泥作为种泥投入 SBR 反应器, 然后以葡萄糖、 氯化氨、 磷酸二氢钾等无机盐和微量元素配制成模拟废水为进水在 常温下 (25) 进行培养, 每天曝气 22h 后, 沉淀 1h, 闲置 1h, 排除 50% 的上清液后, 再加入 模拟废水进行曝气。连续培养 21d 后, 当出水 COD、 NH3-N 去除率稳定在 90% 以上, 。
10、出水水质 说 明 书 CN 103523917 A 3 2/2 页 4 稳定, 则污泥培养结束, 进入下一步驯化阶段。 0010 (2) 污泥驯化及粉煤灰合成沸石投加型 SBR(ZFA-SBR) 的启动 : 在驯化阶段, 进水 改为不同稀释比例的沼液。每隔 2d 提高一次反应器中沼液进水的浓度, 分别加入稀释了 12、 10、 8、 6、 4、 2倍的沼液进行驯化。 驯化初期即投入一定量粒径范围在4060m之间的 粉煤灰合成沸石, 且每个周期均向 SBR 反应器定量补加沸石以补充因排除剩余污泥所造成 沸石量的损失, 使 SBR 反应器中沸石浓度维持在 2.2g/L, 污泥停留时间 (SRT) 。
11、控制为 16d。 运行工况为限制性进水40min, 曝气360min, 沉淀60min, 排水10min, 闲置10min。 当SV30达 到 30% 左右, 出水水质稳定, 镜检发现活性污泥结构紧密, 微生物种类多且稳定, 有钟虫、 轮 虫等出现, 这些都证明污泥驯化已经成熟, SBR 可投入试验运行。 0011 (3) 经粉煤灰合成沸石投加型 SBR(ZFA-SBR) 处理后, 取处理过后水样与原沼液进 行污染物指标分析, 检测出水中 COD、 NH3-N、 TN 浓度。 0012 有益效果 : 将粉煤灰合成沸石应用于沼液的SBR处理工艺的改良。 与传统SBR方法 相比, 本发明方法粉煤灰。
12、合成沸石投加型 SBR(ZFA-SBR) 在沼液处理方面使 COD、 NH3-N、 TN 去除率及去除速率得以提升, 达到了高效便捷处理的目的 ; 采用水热晶化法合成的粉煤 灰合成沸石由于自身具有较高碱度, 所以投入 SBR 系统后可以弥补硝化过程所大量消耗碱 度, 使沼液 pH 值稳定在微生物正常生长代谢的范围, 同时在沸石表面可形成生物膜, 增强 同步硝化反硝化作用 (SND) , 从而提高沼液 COD、 NH3-N、 TN 去除率等指标 ; 关键技术容易掌 握, 运行操作方法简单易行, 实用性强, 且便于在现有 SBR 处理工艺的基础上加以改良推 广, 是一种投资较少、 节能、 高效的新。
13、工艺。 具体实施方式 0013 为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚, 下面将对本发明实施例中 的技术方案进行清楚、 完整地描述, 显然, 所描述的实施例是本发明一部分实施例, 而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例, 都属于本发明保护的范围。 0014 实施例 : 沼液进水为 COD2067mg/L、 NH3-N173mg/L、 TN185mg/L, 粉煤灰合成沸石 投加型 SBR(ZFA-SBR) 反应器中沸石浓度维持在 2.2g/L, 水力停留时间 (HRT) 控制为 2d, ZFA-SBR 运行周期。
14、 8h, 运行工况为限制性进水 40min, 曝气 360min, 沉淀 60min, 排水 10min, 闲置 10min, COD、 NH3、 TN 去除率分别达到 83.7%、 93.5%、 74.8%, 在相同工艺条件下与普通 SBR 相比, COD、 NH3-N、 TN 去除率分别提高 17.4%、 14.5%、 19.1%。 0015 最后应说明的是 : 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案, 而非对其限制 ; 尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明, 本领域的普通技术人员应当理解 : 说明书 中的其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改, 或者对其中部分技术特征进 行等同替换, 并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 说 明 书 CN 103523917 A 4 。