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混凝剂在牛沼液净化处理中的应用

韩敏1,冯成洪2,刘克锋1,付业全1,安丽清1,王顺利1,高程达1
(1.北京农学院,北京102206;2.北京师范大学,北京100875)

摘要:研究了混凝剂对牛沼液的净化效果,选择最佳处理工艺,为畜禽废弃物厌氧发酵沼液的循环利用和安全排放提供科学依据。采用3种混凝剂、1种助凝剂,分别对牛沼液进行混凝试验,用矾花的形成、大小、沉降速度、浊度和CODer值及其去除率评价其净化效果。结果表明:以氯化铁(320mg·L。1)二次混凝的效果最好,矾花形成最快且相对最大、浊度为119.4NTU,COD值为260mg·L~。将处理污水的混凝工艺技术应用在牛沼液的净化处理中,取得了良好的净化效果,有望达到国家畜禽养殖业污染物排放标准。
    关键词:牛沼液;混凝剂;净化处理;去除率
    中图分类号:X703.1 文献标识码:A DOI编码:10.3969/j.issn.1006—6500.2014.09.023

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[1_21,相应地产生了大量养殖粪污,对养殖粪污及时地、合理地处理就显得十分重要。目前,国内多采用厌氧发酵工艺处理这些粪污,该工艺能有效地减少养殖场粪污的一次污染[3_4]。然而,在粪污资源化利用的同时,却产生了大量的、集中的、次生污染物——沼液。
    沼液属高浓度有机废水,一般来讲,水质监测指标COD高达1 000~5 000 mg·L~、氨氮600~1 200 mg·L~、全氮1 000~1 800 mg·L~、浊度150~300 NTU、全磷量为135~375 mg·L~[5-8],也有一定量的对植物生长发育必需的营养成分,如磷f0.02%~0.07%)、钾f0.05%~1.40%)等大量营养元素和钙、铜、铁、锌、锰、砷等中量和微量元素,以及比较丰富的、对病虫害有抑制作用的有机酸、氨基酸和多种微生物[9-10]。如果不经处理而直接排放,将会给生态环境带来污染风险[11]。
    目前,沼液的无害化关键技术主要是好氧微生物处理[12],包括两种:活性污泥法和生物膜法。而沼液作为一种特殊的污水,好氧微生物处理法负荷大,成本高,除过滤、沉淀外,有必要开发操作简便且成本较低的沼液预处理方法。
    混凝是一种在给水和生活污水处理工程中被广泛应用的技术,混凝效果对其后续工艺占有举足轻重的地位[13]。Weng等[141用混凝法结合生化技术处理垃圾填埋场渗滤液,成功地解决了该渗滤液成本高的问题。Melina Kotti等[15]通过用硫酸铝钾盐和氯化铁对废水进行混凝试验,有效地去除废水的浊度和COD,并且以氯化铁的混凝效果较好。在废水处理中,硫酸铝由于具有可用性和低成本性成为最常用的混凝剂[16-18],也有PAC和氯化铁成功应用的报道[19-21],值得关注的是混凝处理可以降低后续处理中的有机负荷,能提高处理效果[22]。但是,目前国内外很少有将混凝技术用于沼液的报道。
    本研究采用3种无机混凝剂:聚合氯化铝fPAC)、硫酸铝、氯化铁和1种助凝剂(聚丙烯酰胺,PAM)对牛沼液进行混凝试验,检测其上清液的物理性状、浊度和CODer,判断混凝处理牛沼液的效果,期望探索牛沼液的净化处理方法和途径。

混凝剂在牛沼液净化处理中的应用  


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