[发明专利]一种养猪场沼液中氮磷回收方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种养猪场沼液中氮磷回收方法。

背景技术

养猪场粪便废水是一种富含氮磷的有机废水。近年来，生猪养殖业迅速发展，规模不断扩大，随之而产生的粪便废水对环境所造成的危害也越来越严重。沼气池厌氧消化是目前我国处理养猪场废水应用最为普及的一种处理工艺。养猪场废水经厌氧消化后的液体即为沼液。据《农业工程学报》2011年第27卷第1期第294页靳红梅等人对江苏省大中型沼气工程沼液理化特性检测分析，养猪场沼液的总氮含量为209.8～1732.3mg/L（平均887.2mg/L）、总磷含量为22.7～404.7mg/L（平均140.7mg/L），可见沼液氮、磷含量仍然较高，若不妥善处理，势必会对环境造成二次污染。

目前，从废水中同时脱除氮磷，主要采用A²/O或氧化沟等生物法，这些方法通过厌氧反硝化菌/好氧硝化菌使废水中的氮以N₂的形式去除，而对于磷则通过聚磷菌以排放剩余污泥方式去除。生物法所产生的含有氮磷的剩余污泥绝大多数以卫生填埋的方式进行最终处置，污泥中的氮磷未得到充分利用。此外，生物法仅适用于中低浓度氮磷废水的处理，对于高浓度的氮磷废水，需要稀释后才能进行生物处理，增加了处理成本，限制了其在高浓度氮磷废水处理上的应用。对于高浓度氮磷废水，实现氮磷同步回收的最理想工艺是磷酸铵镁结晶法。磷酸铵镁结晶法对氮磷的去除，需要投加镁元素并加入大量碱，如采用化学药剂调节废水的酸碱度，成本较高，难以实现商业化处理，制约了其在废水氮磷中去除的广泛应用。

造纸白泥是造纸厂碱回收工序中产生的一种强碱性废弃物，《农业环境科学学报》2011年第30卷第4期第769页报道了造纸白泥中含有2.75%MgO和51%CaO。依据磷酸铵镁结晶法原理去除养猪场沼液中的氮磷，添加改性造纸白泥调节废水的酸碱度，则可使废水中和在碱性条件下与改性造纸白泥中的Mg²⁺和Ca²⁺发生化学反应，形成羟基磷酸钙（Ca₁₀PO₄(OH)₂）和磷酸铵镁（MgNH₄PO₄）等沉淀物，从而实现废水中氮磷同步去除。这样不仅可以做到“以废治废”，而且降低了处理费用，生成的沉淀物富含氮、磷，可以制成农业用有机缓释肥料，因而本发明具有广阔的工程应用前景。

发明内容

本发明的目的是针对高浓度养猪场沼液废水采用生物法处理困难这一难题，依据磷酸铵镁结晶法原理而提出的一种养猪场沼液氮磷回收方法。

本发明的主要原理如下：

本发明主要是依据磷酸铵镁结晶法原理去除养猪场沼液氮磷，利用改性造纸白泥中的Mg²⁺、Ca²⁺及OH^-，使沼液中和与Mg²⁺和Ca²⁺发生化学沉淀反应，从而使沼液中的氮磷得到沉淀去除。主要化学反应方程式如下：

本发明所述的养猪场沼液中氮磷回收方法，是将一定量的KH₂PO₄与MgCl₂·6H₂O加入到造纸白泥中，对造纸白泥进行改性，改性后的造纸白泥加入沼液中，沼液中和与Mg²⁺和Ca²⁺发生化学沉淀反应，从而使沼液中的氮磷得以沉淀去除。

造纸白泥中KH₂PO₄与MgCl₂·6H₂O加入量与养猪场沼液中和浓度有关。沼液中加入改性造纸白泥后，使得沼液中的的Mg²⁺摩尔比为

白泥改性方法为：将造纸白泥于温度为110℃条件下烘干5h后，研磨、过100目筛，然后加入KH₂PO₄与MgCl₂·6H₂O并混合均匀即可。

本发明不仅能够降低处理成本，生成的沉淀物富含有机质和氮、磷等植物生长必需营养元素，可制作促进农作物生长的有机复合肥料，真正做到了“变废为宝”。

附图说明

图1是本发明工艺流程示意图。图中：1—反应池；2—沉淀池；3—污泥浓缩池；4—卧螺卸料沉降离心机。

具体实施方式