一种畜牧养殖混合污水的净化处理方法与流程

本发明属于环保，具体涉及一种畜牧养殖混合污水的净化处理方法。

背景技术：

1、畜禽业是农业和农村经济的重要组成部分,畜禽养殖业大力发展所带来的环境污染问题日益严重。目前规模化养殖场每天排放的畜禽养殖废水量大、集中，并且废水中含有大量污染物，如codcr、氨氮、重金属、残留的兽药和大量的病原体等，如不经过处理直接排放，将会造成严重污染。

2、例如，养殖业废水属于含大量病原体的高浓度有机废水,大量有机物质进入水体后,有机物的分解将大量消耗水中的溶解氧,使水体发臭,导致水生生物大量死亡;氮、磷可使水体富营养化。

3、畜禽养殖废水在厌氧情况下会产生大量的nh3、h2s等恶臭气体,这些恶臭气体将影响及危害饲养人员及周围居民的身体健康。

4、畜禽养殖业废水中含有较多的氮、磷、钾等养分,如果未经任何处理就直接、连续、过量的施用，则会给土壤和农作物的生长造成不良的影响,如引起作物产量降低，推迟成熟期,影响后续作物的生产等。因此将畜牧污水有效处理后排放，是非常有必要的。

5、目前当前畜禽养殖污水的处理技术主要为厌氧处理技术、好氧处理技术、厌氧-好氧组合处理技术和物理化学处理技术，但这些畜禽养殖污水处理技术应用的同时也存在二次污染、资金投入较大等缺点。另外也有一些现有技术利用一些设备对污水进行处理，例如公开号为cn112591819a、cn110282822a等的专利，但是这些技术都依赖复杂设备进行处理，增加了处理难度和处理成本，市场应用率低，并没能得到有效的实施。

6、因此开发一种高效环保的畜牧养殖污水的净化处理方法，是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种高效环保的污水处理工艺，采用高效厌氧处理微生物以及改性絮凝剂，实现了畜牧养殖污水中氮磷和cod的高效去除。

2、为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种畜牧养殖混合污水的净化处理方法，包括以下处理步骤：

4、(1)固液分离和沉淀处理：将待处理污水送入固液分离机进行固液分离处理，固液分离后的污水引入初级沉淀池后，静止1-2小时，进行初步吸附和沉淀过滤；

5、(2)气浮处理：经初级沉淀过滤后的污水进入气浮处理池，通过气浮原理产生大量的微小气泡，微小气泡吸附污水中细小颗粒物，将养殖污水中的微颗粒物去除；

6、(3)厌氧处理：将经过气浮处理的污水引入厌氧池，调节体系ph为6.5-7.5，加入污水质量5%的厌氧微生物菌剂进行厌氧处理，控制厌氧处理池中溶解氧含量在0.5mg/l以下，厌氧处理时间为8-10h，处理结束静置沉淀1-2h；

7、(4)好氧处理：将经过厌氧处理污水引入好氧池，调节体系ph为6.5-7.5，加入污水质量5%的好氧微生物菌剂进行好氧发酵，好氧发酵时间为3-5h，处理结束静置沉淀1-2h；

8、(5)絮凝处理：将经过好氧处理的污水引入絮凝池，按照10-20g/t的量，加入改性絮凝剂，絮凝吸附处理的处理时间为1-2h；

9、(6)分离处理：絮凝处理后的废水通过离心机进行固液分离，去除固体物质，液体排出收集到消毒池内；

10、(7)消毒处理：使用臭氧对絮凝处理后的废水进行杀菌消毒处理后排放。

11、进一步的，所述初级沉淀池底部铺设过滤填料，铺设厚度为50-70cm，过滤填料为天然河砂，河砂的细度为1-3mm。

12、进一步的，步骤（3）厌氧微生物菌剂包含功能微生物和载体，功能微生物包含门多萨假单胞菌（ pseudomonas mendocina）和施氏假单胞菌（ pseudomonas stutzeri），两者体积比为1:1；厌氧微生物菌剂的制备方法为：将门多萨假单胞菌和施氏假单胞菌分别活化后接种于发酵培养基中进行培养，培养温度28-30℃，分别培养至菌浓度≥3×108个/ml，结束培养，得到两种菌的发酵液，将两种菌的发酵液按照体积比1：1混合得到混合菌液，按照固液比10ml:100g向混合菌液中加入载体，充分混合吸附后干燥，得到厌氧处理微生物菌剂。

13、更进一步的，所述发酵培养基的组成为：葡萄糖10g，酵母膏0.5g，尿素0.5g，k2hpo45g，kh2po42g，nacl0.1g，mgso4·7h2o2g，双蒸水定容至1000ml，ph调至6.5-7.5。

14、更进一步的，所述门多萨假单胞菌的菌株编号为cgmcc no.1.8049，购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（cgmcc），原始保藏时间为2008年5月8日；所述施氏假单胞菌菌株编号为cgmcc no.1.15316，购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（cgmcc），原始保藏时间为2015年6月15日。本发明所选两种菌株均可通过中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（cgmcc）菌种目录查询并公开购买，无需重复进行生物保藏。

15、更进一步的，所述载体包含硅藻土、海藻酸钠、壳聚糖和蔗糖，质量比为（50-100）：（1-5）：（0.5-1.5）：（1-5）。

16、进一步的，步骤（4）好氧微生物菌剂包含胶质芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌，三者质量比为1:1:1。

17、更进一步的，好氧微生物菌剂中的胶质芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌采用市售菌粉即可，本发明三种菌粉均购自河南新仰韶生物酶制剂有限公司，有效活菌数均为100亿cfu/克。

18、进一步的，步骤（4）好氧处理过程中，按照气水比15:1进行曝气，每小时曝气1次，每次曝气时间为10min，共计3-5次。

19、进一步的，步骤（5）改性絮凝剂的制备方法为：

20、(1)称取10g沸石，置于100ml浓度为30-60g/l的氯化钠溶液中，于45-50℃、振荡频率为150-200r/min的条件下振荡处理30-60min，振荡结束后洗涤沸石至中性，在100-105℃下烘干，置于干燥器中冷却至室温后备用；

21、(2)取10g步骤（1）所得沸石置于容器中，加入沸石质量20%的聚合氯化铝和沸石质量20%的聚合硅酸铝铁，加入100ml去离子水使其搅拌混合均匀，静置30min，放入恒温干燥箱中，在55-65℃条件下烘至恒重，取出静置冷却，得到改性絮凝剂。

22、进一步的，步骤（6）臭氧处理时间为30-35min，臭氧投放量为5-10mg/l。

23、有益效果：

24、（1）首先本发明使用厌氧-好氧两步微生物处理工艺，其中筛选两种高效的厌氧菌-门多萨假单胞菌和施氏假单胞菌，门多萨假单胞菌可通过硝化固氮、反硝化还原作用降低水体中的无机态氮含量，同时可以将复杂的有机物水解、转化为简单的有机物（如有机酸、醇、醛等），这一步骤是将大分子有机物分解为小分子或可溶性物质，使其易被后续阶段微生物进一步降解；之后施氏假单胞菌将这些小分子的有机物质进一步甲烷和二氧化碳，完成整个厌氧消化过程。两者等比例混合协同作用，实现养殖废水中有机物、氨氮等物质的高效降解。同时微生物细胞表面具有较多的活性基团（如羧基、羰基、羟基等），其可以与重金属离子发生配位或螯合作用，从而实现重金属元素的快速吸附和固定。

25、（2）在厌氧处理阶段，厌氧微生物对大部分的污染物分解，再使用市售菌粉进行二次发酵处理，进一步降解和转化有机物，降解残留的硝酸盐和亚硝酸盐类污染物，减少消除水体中的氨氮、硫化氢等污染物，进一步净化水体。

26、（3）最后使用改性絮凝剂对好氧处理后的污水进一步处理，其兼具吸附、絮凝、净化等多重功效。首先本发明使用氯化钠溶液对沸石进行表面改性，天然沸石中存在许多由铝硅四面体形成的空穴结构，这些空穴结构就是离子吸附的作用点，经过na+溶液改性，离子半径较小的na+替换了原空穴中离子半径较大的ca2+和mg2+，使孔容增大、空隙明显，从而提高了材料整体的吸附率，对重金属元素、氮磷等物质具有具有良好的吸附固定作用；其次，本发明使用聚合氯化铝和聚合硅酸铝铁联合改性沸石，联合改性后的表面呈层片状绒毛结构，排列规则，使得复合絮凝材料表现出较好絮凝效果，净化絮凝效果加倍。

27、（4）最后经过臭氧处理，完成废水的氧化脱色和杀菌处理，最终出水水质清澈，污染物得到有效去除，处理效率高，人工成本低，绿色无污染，具有实际应用价值。