[发明专利]一种畜禽养殖废水除磷新工艺

说明书

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体涉及到一种畜禽养殖废水除磷新工艺。

背景技术

畜禽养殖废水已经成为我国水体环境污染的主要源头之一。畜禽养殖废水是一种“三高”的特殊废水，即高有机物、高氮、高磷，同时还含有大量的病原体和残留的兽药等。磷是造成水体富营养化的因素之一，如果畜禽养殖废水不经处理就排放将会造成严重的环境污染。

在传统的畜禽养殖废水处理工艺中，BOD₅、COD、SS、N-NH₄、TN等排放指标均能满足国家标准，但TP（总磷量）往往达不到排放标准。

目前国内除磷的工艺有很多，但主要分为生物除磷、化学除磷、离子交换除磷、吸附法除磷、膜分离法除磷。人们一般采用化学法和生物法除磷。化学法是通过投加药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离将磷从污水中出去。生物除磷是由聚磷菌这一类特殊的微生物完成的。在好氧的条件下，它们能够过量的，超过其生理需要的从外部环境中摄取磷，并将磷以集合的形态储存在菌体内，形成高磷污泥，最终排出系统。

化学法与生物法相比，具有处理效果好、去除效率高、抗冲击能力强、出水稳定等特点，但是目前化学处理的工艺繁多，处理效果不尽相同。特别是针对畜禽养殖废水除磷的方法，处理效果都不能令人满意。因此，寻找一种新的成本低的效率高的畜禽养殖废水除磷工艺，具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种畜禽养殖废水除磷方法，除磷彻底、处理成本低，畜禽养殖废水中总磷去除率高达99%以上，处理过后的水满足我国畜禽养殖业污染物排放标准《GB18596-2001》。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种畜禽养殖废水除磷新工艺，具体包括以下步骤：

（1）调节畜禽养殖废水pH值至2~4，然后投加质量分数为27.5~30%的双氧水，充分混合，双氧水的投加体积为废水体积的2-3%；

（2）向废水中再通入臭氧，进行氧化；

（3）向氧化后的废水中投加Ca(OH)₂，充分混合，将废水pH调节至10~11，反应后进行一次沉淀，沉淀时间6-12小时；

（4）分离去除沉淀后，将一次沉淀后的上清液pH调节至6.0~7.0，投加硫酸铝溶液进行二次沉淀，沉淀时间10-24小时。

步骤（2）中臭氧氧化的时间为1-2.5h。

步骤（4）中投加的硫酸铝溶液，其中铝与上清液中磷的摩尔比为1.5~3。

双氧水与臭氧都是强氧化剂，将废水中的有机磷氧化成磷酸根离子，以便于和后续的钙盐和铝盐生成磷酸钙和磷酸铝沉淀，从而去除废水中的磷，经过钙盐的一次沉淀和铝盐的二次沉淀处理后的出水可以作进一步的处理。

双氧水与臭氧都是强氧化剂，可以对畜禽养殖废水进行消毒，杀死畜禽养殖废水里的病原体和细菌。

双氧水在酸性条件下其氧化性较强，调节废水pH值2~4，其氧化性能达到最强。

双氧水与臭氧氧化的时间如果过长的话，虽然反应会比较彻底，但是增加了整个流程的处理时间，不经济。时间如果过短，反应又不完全。因此，实际处理过程中氧化的时间为1-2.5h。

臭氧采用曝气的方式向废水中供气。

步骤（3）中可以通过投加NaOH和CaCl₂来代替Ca(OH)₂，先投加NaOH使废水PH升高到10~11，然后在投加CaCl₂，最后Ca²⁺与磷酸根离子生成磷酸钙的沉淀，从而去除废水中的磷。

pH值影响磷酸铝的溶解度，从而影响沉淀效果，在pH为6.0~7.0时，磷酸铝的溶解度最小，沉淀效果最好。

投加硫酸铝，废水中残留的Ca²⁺会与SO₄²⁺发生反应，生成CaSO₄的沉淀，经过二次沉淀后随污泥排出。

投加硫酸铝，废水中成分比较复杂，含有大量的阴离子，铝离子可能会与它们发生反应，从而消耗一部分铝，所以铝与上清液中磷的摩尔比为1.5~3。

本发明的有益效果在于：经本发明提供的工艺处理过后的畜禽养殖废水满足我国畜禽养殖业污染物排放标准《GB18596-2001》，畜禽养殖废水中总磷去除率高达99%以上，具有处理效率高、处理成本低、出水稳定等特点。

具体实施方式