CN107324618A - 处理青藏高原低温缺氧屠宰废水的***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理青藏高原低温缺氧屠宰废水的***及方法，包括：将屠宰废水输送至位于温室大棚***内的屠宰废水预处理装置和水温调节池连通；然后通过控制***控制太阳能温度调节***和地源热泵温度调节***升温屠宰废水，将升温后的屠宰废水供养后输送至人工湿地***进行废水生态化处理。本发明通过温室大棚***结合太阳能温度调节***和地源热泵温度调节***，实现对青藏高原低温屠宰废水的升温，并将升温后的废水供氧后输入人工湿地***，对屠宰废水进行全面的处理，通过氮磷吸附层、有机物净化层、重金属吸附层，使废水处理后出水中氮、磷、重金属、有机物等含量显著减低，解决了屠宰废水中氮、磷、重金属、饲用有机物等超标的问题。

Description

处理青藏高原低温缺氧屠宰废水的***及方法
技术领域
本发明涉及一种处理屠宰废水的***及方法，具体涉及处理青藏高原低温缺氧屠宰废水的***及处理方法。
背景技术
规模化屠宰场粪便污水属于高浓度有机废水。这些污染物只有20％经过无害化处理，绝大多数屠宰场没有污染处理设施。有不少屠宰场将粪便污水直接排入水渠或池塘，少部分污水用于农业灌溉，一部分渗入地下，而大部分污水则在汛期随雨水冲入河道，严重污染地表水与地下水，造成农牧社区及青藏高原水环境恶化。
屠宰废水生化处理技术难点之一就是有机物含量高，屠宰废水属可生化性很强的有机废水，在实际生产中，大中型屠宰场废水量很大，处理后出水中CODcr，BOD，TSS和重金属等含量较高，无法达标排放。屠宰废水生化处理技术难点之二是N、P含量高，采用常规处理方式很难消除，而废水中的N、P恰恰又是造成水体富营养化和地表水、地下水硝酸盐污染的根源，因此屠宰废水中的N、P问题比有机物更为突出。屠宰废水生化处理技术难点之三是含有来自饲料添加剂的重金属和因防疫需要使用的大量兽药成分。虽然提倡废水的资源化利用，但考虑到食品的安全性和有毒物随食物链逐级放大作用，以及长期直接农田灌溉药物、添加剂、重金属等富集积累。未经生态化处理的屠宰废水不能直接灌溉农田、渔类养殖或中水回用，废水处理后资源化再利用水平极低。
人工湿地技术起源于欧洲，早期的人工湿地由砂滤床和植物结合而产生的。由于植物根部和砂滤床的结合对污水处理效果很好，因此也叫做根区法，后来逐渐发展成为现在成熟的人工湿地，包括表流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地，人工湿地不仅早在欧美大规模建设，近年来在中国也有广泛的应用。人工湿地是一种与沼泽地类似的由人工建造和控制的综合生态***，污水流经人工湿地时，依靠植物、土壤及微生物的处理得以净化。其原理为利用土壤、栽培的水生植物和填料上附着的微生物所构成的生态***吸收和分解污水中的有机碳污染物和含有氮、磷的营养型污染物。它具有处理效果好、运转维护管理方便、工程基建和运转费用低等特点，被广泛应用于农业点源和面源污染以及水体富营养化问题处理，保护生态环境。
将人工湿地***应用于屠宰低浓度废水的处理，能够对废水中的氮、磷、重金属、饲用有机物等实现一定的处理效果；但是在青藏高原低温缺氧环境下，冬季寒冷漫长，气温、地温比较低，采用人工湿地***由于低温缺氧而导致效率低下。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种青藏高原低温缺氧屠宰废水处理***，包括：
温室大棚***；
屠宰废水预处理装置，其设置在温室大棚***内，所述屠宰废水预处理装置内设置有砾石过滤层；所述出水管道上连接第一抽水泵，所述屠宰废水预处理装置的出水管道与水温调节池连通；所述水温调节池内设置有温度传感器；
太阳能温度调节***，其包括：设置在温室大棚***顶部的太阳能集热器和与太阳能集热器通过换热管道连接的换热器；所述换热管道上设置有第一循环水泵、第一阀门和换热水箱；所述换热器设置在水温调节池内；
地源热泵温度调节***，其包括：地源热泵主机，其通过循环管道分别与地埋管和设置在水温调节池内的换热管连接；所述循环管道上设置有第二阀门和第二循环水泵；
人工湿地***，其设置在温室大棚***内，所述人工湿地***的入水口通过第二抽水泵与水温调节池的出水口连接；所述人工湿地***和水温调节池的连接管路上设置有供氧装置；
控制***，其分别与所述温度传感器、第一循环水泵、第二循环水泵、第一阀门、第二阀门、地源热泵主机连接；
其中，所述人工湿地***的底部为防渗层，其上依次是砾石集水层、氮磷吸附层、有机物净化层、重金属吸附层、种植层；所述种植层内种植湿地植物；所述人工湿地***的入水口设置朝向种植层的布水管，所述布水管上均匀分布有出水孔；所述布水管将屠宰低浓度废水输送至种植层；所述砾石集水层的内部布设穿孔排水管；所述穿孔排水管上均匀设置有排水孔；所述穿孔排水管的一端伸出砾石集水层将经湿地***处理后的屠宰低浓度废水排出；
其中，所述氮磷吸附层包括以下重量份的原料混合组成：30～50份糠醛渣、20～30份稻壳粉、10～20份沸石、10～15份凹凸棒土；
所述有机物净化层为蒙脱土；所述蒙脱土的粒径为5～8mm；
所述重金属吸附层包括以下重量份的原料：20～30份沼渣、5～10份腐殖土、3～5份生物碳、3～5份硅藻土、3～5份木质素磺酸钠。
优选的是，所述种植层的厚度与有机物净化层的厚度的比例为1:1.5～3；所述有机物净化层的厚度与氮磷吸附层的厚度的比例为1:1～2；所述砾石集水层的厚度与种植层的厚度的比例为1.5～2.5:1，所述重金属吸附层与种植层的厚度的比例为1～2:1；砾石集水层中砾石粒径为5～10mm。
优选的是，所述氮磷吸附层中糠醛渣的粒径为3～5mm、稻壳粉的粒径为3～5mm、沸石的粒径为4～6mm、凹凸棒土的粒径为3～5mm。
优选的是，所述重金属吸附层的制备方法为：按重量份，取20～30份沼渣、5～10份腐殖土、3～5份生物碳、3～5份硅藻土、3～5份木质素磺酸钠、热水80～120份加入不锈钢球形容器中，将球形容器置于四轴研磨仪上，开启四轴研磨仪，带动不锈钢球形容器无规旋转30～60min，然后直接将反应后的混合液烘干，粉碎，得到组成重金属吸附层的粉料；所述不锈钢球形容器的进料口通过螺纹盖密封，螺纹盖密封连接后与不锈钢球形容器的表面齐平。
优选的是，所述四轴研磨仪的主动轴转速为100～150rpm，随机转变频率为30～60s。
优选的是，所述沼渣替换为改性沼渣，其制备方法为：按重量份，将30～60份沼渣加入100～120份质量分数为30～50％的氢氧化钠溶液中，搅拌30～90min，过滤，得到预处理沼渣；按重量份，在超临界反应装置中加入预处理沼渣20～25份、甲基丙烯酸甲酯20～25份、苯乙烯3～5份、烯丙基硫脲1～3份、过盐酸铵0.05～0.1份、水120～150份，搅拌均匀，然后将体系密封，通入二氧化碳至35～45MPa、温度60～75℃的条件下反应2～5小时，卸压，然后用乙醇沉淀，干燥，用丙酮洗提除去反应产生的均聚物，得到改性沼渣。
优选的是，所述凹凸棒土替换为改性凹凸棒土，其制备方法为：将凹凸棒土与浓度为1mol/L的盐酸混合，在50℃下酸活化1～3小时，再用水洗涤至pH值至4-5，得到所述酸改性凹凸棒土，盐酸与凹凸棒土的液固比为2～5：1，将酸改性凹凸棒土配制成浓度为15～20wt％的酸改性凹凸棒土悬浊液；将所述酸改性凹凸棒土悬浊液加入超临界反应装置中，同时加入季铵盐溶液，搅拌，然后将体系密封，通入二氧化碳至45～60MPa、温度40～60℃下的条件下反应60～120min，卸压，干燥，得到改性凹凸棒土；
优选的是，所述季铵盐溶液的质量百分比浓度为15～20wt％，酸改性凹凸棒土与季铵盐溶液形成的反应体系中，固液比为1:20～25。
优选的是，所述季铵盐溶液为二烯丙基二甲基氯化铵、双辛烷基二甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵溶液中的任意一种。
本发明还提供一种处理青藏高原低温缺氧屠宰废水的方法，将屠宰废水流经上述的屠宰废水处理***；所述屠宰废水经太阳能温度调节***或地源热泵温度调节***调节后的温度大于15℃。
本发明至少包括以下有益效果：本发明通过温室大棚***结合太阳能温度调节***和地源热泵温度调节***，实现对青藏高原低温屠宰废水的升温，并将升温后的废水供氧后输入人工湿地***，对屠宰废水进行全面的处理，并且通过本发明的氮磷吸附层、有机物净化层、重金属吸附层，使废水处理后出水中氮、磷、重金属、有机物等含量显著减低，很好的解决了屠宰废水中氮、磷、重金属、饲用有机物等超标的问题。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
图1示出了本发明的一种青藏高原低温缺氧屠宰废水处理***，包括：温室大棚***1；屠宰废水预处理装置2，其设置在温室大棚***1内，所述屠宰废水预处理装置2内设置有砾石过滤层3；所述屠宰废水预处理装置1的出水管道4与水温调节池5连通；所述出水管道4上连接第一抽水泵6，所述水温调节池5内设置有温度传感器7；
太阳能温度调节***，其包括：设置在温室大棚***1顶部的太阳能集热器8和与太阳能集热器8通过换热管道9连接的换热器10；所述换热管道9上设置有第一循环水泵11、第一阀门12和换热水箱13；所述换热器10设置在水温调节池5内；
地源热泵温度调节***，其包括：地源热泵主机14，其通过循环管道15分别与地埋管16和设置在水温调节池5内的换热管17连接；所述循环管道15上设置有第二阀门18和第二循环水泵19；
人工湿地***20，其设置在温室大棚***1内，所述人工湿地***20的入水口通过第二抽水泵21与水温调节池5的出水口连接；所述人工湿地***20和水温调节池5的连接管路22上设置有供氧装置23；
控制***，其采用PLC控制***(未示出)，其分别与所述温度传感器7、第一循环水泵11、第二循环水泵19、第一阀门12、第二阀门18、地源热泵主机14连接；
其中，所述人工湿地***20的底部为防渗层24，其上依次是砾石集水层25、氮磷吸附层26、有机物净化层27、重金属吸附层28、种植层29；所述种植层29内种植湿地植物30；所述人工湿地***的入水口设置朝向种植层的布水管31，所述布水管31上均匀分布有出水孔32；所述布水管31将屠宰低浓度废水输送至种植层29；所述砾石集水层25的内部布设穿孔排水管33；所述穿孔排水管33上均匀设置有排水孔34；所述穿孔排水管33的一端伸出砾石集水层25将经湿地***处理后的屠宰低浓度废水排出；
其中，所述氮磷吸附层包括以下重量份的原料混合组成：30～50份糠醛渣、20～30份稻壳粉、10～20份沸石、10～15份凹凸棒土；
所述有机物净化层为蒙脱土；所述蒙脱土的粒径为5～8mm；
所述重金属吸附层包括以下重量份的原料：20～30份沼渣、5～10份腐殖土、3～5份生物碳、3～5份硅藻土、3～5份木质素磺酸钠。
在这种技术方案中，将青藏高原低温缺氧屠宰废水输送至温室大棚***1的屠宰废水预处理装置，通过砾石过滤层3，将屠宰废水中的大颗粒物质去除，然后通过第一抽水泵6将过滤后的屠宰废水输送至水温调节池5，水温调节池内的温度传感器7检测屠宰废水的温度，将温度信号传给PLC控制***，控制***接收到温度信号后与控制***内预设的上下限温度进行对比，当低于设定的上下限温度时，控制***就控制第一循环水泵11、第一阀门12开启，通过太阳能集热器8将换热水箱内的循环水加热，循环水通过换热器10将水温调节池5内的屠宰废水升温，同时控制***控制地源热泵主机14、第二阀门18和第二循环水泵19的开启，启动地源热泵温度调节***，通过地埋管16吸收地源热能，将换热管17和循环管道15内的循环水加热，循环水通过换热管17将水温调节池5内的屠宰废水升温；将升温后的屠宰废水通过第二抽水泵21抽送至人工湿地***，同时采用供氧装置对升温后的屠宰废水供氧，屠宰废水由布水管流入人工湿地***，布水管上设置出水孔，均匀布水，使屠宰低浓度废水能够均匀流入人工湿地***，屠宰低浓度废水由上到下分别经过种植层、重金属吸附层、有机物净化层、氮磷吸附层、砾石集水层，高效去除屠宰废水中的有机物、N、P等污染物，所述砾石集水层对污水进行过滤集水，净化后的出水由穿孔排水管排出。本发明通过对屠宰废水进行升温供氧，提高了人工湿地***的处理效率，采用分层净化，逐步去除污染物，达到高效处理的目的。
在另一种技术方案中，所述种植层的厚度与有机物净化层的厚度的比例为1:1.5～3；所述有机物净化层的厚度与氮磷吸附层的厚度的比例为1:1～2；所述砾石集水层的厚度与种植层的厚度的比例为1.5～2.5:1，所述重金属吸附层与种植层的厚度的比例为1～2:1；砾石集水层中砾石粒径为5～10mm。
在另一种技术方案中，所述氮磷吸附层中糠醛渣的粒径为3～5mm、稻壳粉的粒径为3～5mm、沸石的粒径为4～6mm、凹凸棒土的粒径为3～5mm。
在另一种技术方案中，所述重金属吸附层的制备方法为重量份：按重量份，取20～30份沼渣、5～10份腐殖土、3～5份生物碳、3～5份硅藻土、3～5份木质素磺酸钠、热水80～120份加入不锈钢球形容器中，将球形容器置于四轴研磨仪上，开启四轴研磨仪，带动不锈钢球形容器无规旋转30～60min，然后直接将反应后的混合液烘干，粉碎，得到组成重金属吸附层的粉料；所述不锈钢球形容器的进料口通过螺纹盖密封，螺纹盖密封连接后与不锈钢球形容器的表面齐平。
在另一种技术方案中，所述四轴研磨仪的主动轴转速为100～150rpm，随机转变频率为30～60s。
在另一种技术方案中，所述沼渣替换为改性沼渣，其制备方法为：按重量份，将30～60份沼渣加入100～120份质量分数为30～50％的氢氧化钠溶液中，搅拌30～90min，过滤，得到预处理沼渣；按重量份，在超临界反应装置中加入预处理沼渣20～25份、甲基丙烯酸甲酯20～25份、苯乙烯3～5份、烯丙基硫脲1～3份、过盐酸铵0.05～0.1份、水120～150份，搅拌均匀，然后将体系密封，通入二氧化碳至35～45MPa、温度60～75℃的条件下反应2～5小时，卸压，然后用乙醇沉淀，干燥，用丙酮洗提除去反应产生的均聚物，得到改性沼渣。
在另一种技术方案中，所述凹凸棒土替换为改性凹凸棒土，其制备方法为：将凹凸棒土与浓度为1mol/L的盐酸混合，在50℃下酸活化1～3小时，再用水洗涤至pH值至4-5，得到所述酸改性凹凸棒土，盐酸与凹凸棒土的液固比为2～5：1，将酸改性凹凸棒土配制成浓度为15～20wt％的酸改性凹凸棒土悬浊液；将所述酸改性凹凸棒土悬浊液加入超临界反应装置中，同时加入季铵盐溶液，搅拌，然后将体系密封，通入二氧化碳至45～60MPa、温度40～60℃下的条件下反应60～120min，卸压，干燥，得到改性凹凸棒土；
在另一种技术方案中，所述季铵盐溶液的质量百分比浓度为15～20wt％，酸改性凹凸棒土与季铵盐溶液形成的反应体系中，固液比为1:20～25。
在另一种技术方案中，所述季铵盐溶液为二烯丙基二甲基氯化铵、双辛烷基二甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵溶液中的任意一种。
实施例1：
一种处理青藏高原低温缺氧屠宰废水的方法，包括：
将青藏高原低温缺氧屠宰废水输送至温室大棚***1的屠宰废水预处理装置，通过砾石过滤层3，然后通过第一抽水泵6将过滤后的屠宰废水输送至水温调节池5，水温调节池内的温度传感器7检测屠宰废水的温度，将温度信号传给PLC控制***，控制***接收到温度信号后与控制***内预设的上下限温度进行对比，当低于设定的上下限温度(15℃)时，控制***就控制第一循环水泵11、第一阀门12开启，通过太阳能集热器8将换热水箱内的循环水加热，循环水通过换热器10将水温调节池5内的屠宰废水升温，同时控制***控制地源热泵主机14、第二阀门18和第二循环水泵19的开启，启动地源热泵温度调节***，通过地埋管16吸收地源热能，将换热管17和循环管道15内的循环水加热，循环水通过换热管17将水温调节池5内的屠宰废水升温；所述屠宰废水经太阳能温度调节***或地源热泵温度调节***调节后的温度大于15℃；将升温后的屠宰废水通过第二抽水泵21抽送至人工湿地***，同时采用供氧装置对升温后的屠宰废水供氧，屠宰废水由布水管流入人工湿地***，布水管上设置出水孔，均匀布水，使屠宰低浓度废水能够均匀流入人工湿地***，屠宰低浓度废水由上到下分别经过种植层、重金属吸附层、有机物净化层、氮磷吸附层、砾石集水层，高效去除屠宰废水中的有机物、N、P等污染物，所述砾石集水层对污水进行过滤集水，净化后的出水由穿孔排水管排出；
所述种植层的厚度与有机物净化层的厚度的比例为1:1.5；所述有机物净化层的厚度与氮磷吸附层的厚度的比例为1:1；所述砾石集水层的厚度与种植层的厚度的比例为1.5:1，所述重金属吸附层与种植层的厚度的比例为1:1；砾石集水层中砾石粒径为5～10mm；
其中，所述氮磷吸附层包括以下重量份的原料混合组成：40份糠醛渣、25份稻壳粉、15份沸石、12份凹凸棒土；所述氮磷吸附层中糠醛渣的粒径为3～5mm、稻壳粉的粒径为3～5mm、沸石的粒径为4～6mm、凹凸棒土的粒径为3～5mm；
所述有机物净化层为蒙脱土；所述蒙脱土的粒径为5～8mm；
所述重金属吸附层包括以下重量份的原料：25份沼渣、8份腐殖土、4份生物碳、4份硅藻土、4份木质素磺酸钠。
采用本实施例的方法对屠宰废水进行处理，经试验得到有机物去除率90.2％、总氮去除率91.6％、总磷去除率92.1％；重金属Cd2+、Cu2+、Mn2+的去除率分别为92.5％、92.2％和92.8％。
实施例2：
所述重金属吸附层的制备方法为重量份：按重量份，取25份沼渣、8份腐殖土、4份生物碳、4份硅藻土、4份木质素磺酸钠、热水100份加入不锈钢球形容器中，将球形容器置于四轴研磨仪上，开启四轴研磨仪，带动不锈钢球形容器无规旋转30min，然后直接将反应后的混合液烘干，粉碎，得到组成重金属吸附层的粉料；所述不锈钢球形容器的进料口通过螺纹盖密封，螺纹盖密封连接后与不锈钢球形容器的表面齐平；所述四轴研磨仪的主动轴转速为120rpm，随机转变频率为30s；
其与工艺参数和过程与实施例1中的完全相同。
采用本实施例的方法对屠宰废水进行处理，经试验得到有机物去除率90.8％、总氮去除率91.7％、总磷去除率92.2％；重金属Cd2+、Cu2+、Mn2+的去除率分别为94.7％、94.5％和94.8％。
实施例3：
所述重金属吸附层的制备方法为重量份：按重量份，取30份沼渣、10份腐殖土、3份生物碳、5份硅藻土、3份木质素磺酸钠、热水120份加入不锈钢球形容器中，将球形容器置于四轴研磨仪上，开启四轴研磨仪，带动不锈钢球形容器无规旋转60min，然后直接将反应后的混合液烘干，粉碎，得到组成重金属吸附层的粉料；所述不锈钢球形容器的进料口通过螺纹盖密封，螺纹盖密封连接后与不锈钢球形容器的表面齐平；所述四轴研磨仪的主动轴转速为150rpm，随机转变频率为60s；
其与工艺参数和过程与实施例1中的完全相同。
采用本实施例的方法对屠宰废水进行处理，经试验得到有机物去除率91.2％、总氮去除率92.5％、总磷去除率92.8％；重金属Cd2+、Cu2+、Mn2+的去除率分别为94.6％、94.8％和94.7％。
实施例4：
所述沼渣替换为改性沼渣，其制备方法为：按重量份，将40份沼渣加入100份质量分数为30％的氢氧化钠溶液中，搅拌90min，过滤，得到预处理沼渣；按重量份，在超临界反应装置中加入预处理沼渣25份、甲基丙烯酸甲酯20份、苯乙烯5份、烯丙基硫脲1份、过盐酸铵0.08份、水150份，搅拌均匀，然后将体系密封，通入二氧化碳至45MPa、温度75℃的条件下反应5小时，卸压，然后用乙醇沉淀，干燥，用丙酮洗提除去反应产生的均聚物，得到改性沼渣。
其与工艺参数和过程与实施例1中的完全相同。
采用本实施例的方法对屠宰废水进行处理，经试验得到有机物去除率91.3％、总氮去除率92.7％、总磷去除率92.8％；重金属Cd2+、Cu2+、Mn2+的去除率分别为94.8％、94.9％和94.6％。
实施例5：
所述沼渣替换为改性沼渣，其制备方法为：按重量份，将60份沼渣加入120份质量分数为50％的氢氧化钠溶液中，搅拌90min，过滤，得到预处理沼渣；按重量份，在超临界反应装置中加入预处理沼渣25份、甲基丙烯酸甲酯25份、苯乙烯3份、烯丙基硫脲3份、过盐酸铵0.1份、水150份，搅拌均匀，然后将体系密封，通入二氧化碳至45MPa、温度75℃的条件下反应5小时，卸压，然后用乙醇沉淀，干燥，用丙酮洗提除去反应产生的均聚物，得到改性沼渣。
其与工艺参数和过程与实施例1中的完全相同。
采用本实施例的方法对屠宰废水进行处理，经试验得到有机物去除率91.5％、总氮去除率92.6％、总磷去除率92.7％；重金属Cd2+、Cu2+、Mn2+的去除率分别为95.8％、95.6％和95.4％。
实施例6：
所述凹凸棒土替换为改性凹凸棒土，其制备方法为：将凹凸棒土与浓度为1mol/L的盐酸混合，在50℃下酸活化1小时，再用水洗涤至pH值至4，得到所述酸改性凹凸棒土，盐酸与凹凸棒土的液固比为5：1，将酸改性凹凸棒土配制成浓度为15wt％的酸改性凹凸棒土悬浊液；将所述酸改性凹凸棒土悬浊液加入超临界反应装置中，同时加入季铵盐溶液，搅拌，然后将体系密封，通入二氧化碳至45MPa、温度40℃下的条件下反应120min，卸压，干燥，得到改性凹凸棒土；所述季铵盐溶液的质量百分比浓度为20wt％，酸改性凹凸棒土与季铵盐溶液形成的反应体系中，固液比为1:20；所述季铵盐溶液为二烯丙基二甲基氯化铵溶液。
其与工艺参数和过程与实施例1中的完全相同。
采用本实施例的方法对屠宰废水进行处理，经试验得到有机物去除率92.2％、总氮去除率94.8％、总磷去除率95.5％；重金属Cd2+、Cu2+、Mn2+的去除率分别为93.1％、93.5％和94.1％。
实施例7：
所述凹凸棒土替换为改性凹凸棒土，其制备方法为：将凹凸棒土与浓度为1mol/L的盐酸混合，在50℃下酸活化3小时，再用水洗涤至pH值至5，得到所述酸改性凹凸棒土，盐酸与凹凸棒土的液固比为5：1，将酸改性凹凸棒土配制成浓度为15wt％的酸改性凹凸棒土悬浊液；将所述酸改性凹凸棒土悬浊液加入超临界反应装置中，同时加入季铵盐溶液，搅拌，然后将体系密封，通入二氧化碳至45MPa、温度60℃下的条件下反应90min，卸压，干燥，得到改性凹凸棒土；所述季铵盐溶液的质量百分比浓度为15wt％，酸改性凹凸棒土与季铵盐溶液形成的反应体系中，固液比为1:25；所述季铵盐溶液为十六烷基三甲基溴化铵溶液。
其与工艺参数和过程与实施例1中的完全相同。
采用本实施例的方法对屠宰废水进行处理，经试验得到有机物去除率92.5％、总氮去除率95.3％、总磷去除率95.8％；重金属Cd2+、Cu2+、Mn2+的去除率分别为93.2％、93.7％和94.3％。
实施例8：
所述重金属吸附层的制备方法为重量份：按重量份，取30份沼渣、10份腐殖土、3份生物碳、5份硅藻土、3份木质素磺酸钠、热水120份加入不锈钢球形容器中，将球形容器置于四轴研磨仪上，开启四轴研磨仪，带动不锈钢球形容器无规旋转60min，然后直接将反应后的混合液烘干，粉碎，得到组成重金属吸附层的粉料；所述不锈钢球形容器的进料口通过螺纹盖密封，螺纹盖密封连接后与不锈钢球形容器的表面齐平；所述四轴研磨仪的主动轴转速为150rpm，随机转变频率为60s；
其与工艺参数和过程与实施例5中的完全相同。
采用本实施例的方法对屠宰废水进行处理，经试验得到有机物去除率93.2％、总氮去除率93.3％、总磷去除率93.6％；重金属Cd2+、Cu2+、Mn2+的去除率分别为97.6％、97.4％和97.5％。
实施例9：
所述重金属吸附层的制备方法为重量份：按重量份，取30份沼渣、10份腐殖土、3份生物碳、5份硅藻土、3份木质素磺酸钠、热水120份加入不锈钢球形容器中，将球形容器置于四轴研磨仪上，开启四轴研磨仪，带动不锈钢球形容器无规旋转60min，然后直接将反应后的混合液烘干，粉碎，得到组成重金属吸附层的粉料；所述不锈钢球形容器的进料口通过螺纹盖密封，螺纹盖密封连接后与不锈钢球形容器的表面齐平；所述四轴研磨仪的主动轴转速为150rpm，随机转变频率为60s；
其与工艺参数和过程与实施例7中的完全相同。
采用本实施例的方法对屠宰废水进行处理，经试验得到有机物去除率93.2％、总氮去除率96.5％、总磷去除率96.7％；重金属Cd2+、Cu2+、Mn2+的去除率分别为95.8％、95.7％和95.6％。
实施例10：
所述沼渣替换为改性沼渣，其制备方法为：按重量份，将60份沼渣加入120份质量分数为50％的氢氧化钠溶液中，搅拌90min，过滤，得到预处理沼渣；按重量份，在超临界反应装置中加入预处理沼渣25份、甲基丙烯酸甲酯25份、苯乙烯3份、烯丙基硫脲3份、过盐酸铵0.1份、水150份，搅拌均匀，然后将体系密封，通入二氧化碳至45MPa、温度75℃的条件下反应5小时，卸压，然后用乙醇沉淀，干燥，用丙酮洗提除去反应产生的均聚物，得到改性沼渣。
其与工艺参数和过程与实施例7中的完全相同。
采用本实施例的方法对屠宰废水进行处理，经试验得到有机物去除率93.8％、总氮去除率96.7％、总磷去除率96.8％；重金属Cd2+、Cu2+、Mn2+的去除率分别为96.9％、96.8％和96.7％。
实施例11：
所述沼渣替换为改性沼渣，其制备方法为：按重量份，将60份沼渣加入120份质量分数为50％的氢氧化钠溶液中，搅拌90min，过滤，得到预处理沼渣；按重量份，在超临界反应装置中加入预处理沼渣25份、甲基丙烯酸甲酯25份、苯乙烯3份、烯丙基硫脲3份、过盐酸铵0.1份、水150份，搅拌均匀，然后将体系密封，通入二氧化碳至45MPa、温度75℃的条件下反应5小时，卸压，然后用乙醇沉淀，干燥，用丙酮洗提除去反应产生的均聚物，得到改性沼渣。
其与工艺参数和过程与实施例9中的完全相同。
采用本实施例的方法对屠宰废水进行处理，经试验得到有机物去除率94.7％、总氮去除率97.8％、总磷去除率98.3％；重金属Cd2+、Cu2+、Mn2+的去除率分别为98.5％、98.6％和98.4％。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实例。

Claims (10)

1.一种青藏高原低温缺氧屠宰废水处理***，其特征在于，包括：
温室大棚***；
屠宰废水预处理装置，其设置在温室大棚***内，所述屠宰废水预处理装置内设置有砾石过滤层；所述屠宰废水预处理装置的出水管道与水温调节池连通；所述出水管道上连接第一抽水泵，所述水温调节池内设置有温度传感器；
太阳能温度调节***，其包括：设置在温室大棚***顶部的太阳能集热器和与太阳能集热器通过换热管道连接的换热器；所述换热管道上设置有第一循环水泵、第一阀门和换热水箱；所述换热器设置在水温调节池内；
地源热泵温度调节***，其包括：地源热泵主机，其通过循环管道分别与地埋管和设置在水温调节池内的换热管连接；所述循环管道上设置有第二阀门和第二循环水泵；
人工湿地***，其设置在温室大棚***内，所述人工湿地***的入水口通过第二抽水泵与水温调节池的出水口连接；所述人工湿地***和水温调节池的连接管路上设置有供氧装置；
控制***，其分别与所述温度传感器、第一循环抽水泵、第二循环水泵、第一阀门、第二阀门、地源热泵主机连接；
其中，所述人工湿地***的底部为防渗层，其上依次是砾石集水层、氮磷吸附层、有机物净化层、重金属吸附层、种植层；所述种植层内种植湿地植物；所述人工湿地***的入水口设置朝向种植层的布水管，所述布水管上均匀分布有出水孔；所述布水管将屠宰低浓度废水输送至种植层；所述砾石集水层的内部布设穿孔排水管；所述穿孔排水管上均匀设置有排水孔；所述穿孔排水管的一端伸出砾石集水层将经湿地***处理后的屠宰低浓度废水排出；
其中，所述氮磷吸附层包括以下重量份的原料混合组成：30～50份糠醛渣、20～30份稻壳粉、10～20份沸石、10～15份凹凸棒土；
所述有机物净化层为蒙脱土；所述蒙脱土的粒径为5～8mm；
所述重金属吸附层包括以下重量份的原料：20～30份沼渣、5～10份腐殖土、3～5份生物碳、3～5份硅藻土、3～5份木质素磺酸钠。
2.如权利要求1所述的青藏高原低温缺氧屠宰废水处理***，其特征在于，所述种植层的厚度与有机物净化层的厚度的比例为1:1.5～3；所述有机物净化层的厚度与氮磷吸附层的厚度的比例为1:1～2；所述砾石集水层的厚度与种植层的厚度的比例为1.5～2.5:1，所述重金属吸附层与种植层的厚度的比例为1～2:1；砾石集水层中砾石粒径为5～10mm。
3.如权利要求1所述的青藏高原低温缺氧屠宰废水处理***，其特征在于，所述氮磷吸附层中糠醛渣的粒径为3～5mm、稻壳粉的粒径为3～5mm、沸石的粒径为4～6mm、凹凸棒土的粒径为3～5mm。
4.如权利要求1所述的青藏高原低温缺氧屠宰废水处理***，其特征在于，所述重金属吸附层的制备方法为：按重量份，取20～30份沼渣、5～10份腐殖土、3～5份生物碳、3～5份硅藻土、3～5份木质素磺酸钠、热水80～120份加入不锈钢球形容器中，将球形容器置于四轴研磨仪上，开启四轴研磨仪，带动不锈钢球形容器无规旋转30～60min，然后直接将反应后的混合液烘干，粉碎，得到组成重金属吸附层的粉料；所述不锈钢球形容器的进料口通过螺纹盖密封，螺纹盖密封连接后与不锈钢球形容器的表面齐平。
5.如权利要求4所述的青藏高原低温缺氧屠宰废水处理***，其特征在于，所述四轴研磨仪的主动轴转速为100～150rpm，随机转变频率为30～60s。
6.如权利要求1所述的青藏高原低温缺氧屠宰废水处理***，其特征在于，所述沼渣替换为改性沼渣，其制备方法为：按重量份，将30～60份沼渣加入100～120份质量分数为30～50％的氢氧化钠溶液中，搅拌30～90min，过滤，得到预处理沼渣；按重量份，在超临界反应装置中加入预处理沼渣20～25份、甲基丙烯酸甲酯20～25份、苯乙烯3～5份、烯丙基硫脲1～3份、过盐酸铵0.05～0.1份、水120～150份，搅拌均匀，然后将体系密封，通入二氧化碳至35～45MPa、温度60～75℃的条件下反应2～5小时，卸压，然后用乙醇沉淀，干燥，用丙酮洗提除去反应产生的均聚物，得到改性沼渣。
7.如权利要求1所述的青藏高原低温缺氧屠宰废水处理***，其特征在于，所述凹凸棒土替换为改性凹凸棒土，其制备方法为：将凹凸棒土与浓度 为1mol/L的盐酸混合，在50℃下酸活化1～3小时，再用水洗涤至pH值至4-5，得到所述酸改性凹凸棒土，盐酸与凹凸棒土的液固比为2～5：1，将酸改性凹凸棒土配制成浓度为15～20wt％的酸改性凹凸棒土悬浊液；将所述酸改性凹凸棒土悬浊液加入超临界反应装置中，同时加入季铵盐溶液，搅拌，然后将体系密封，通入二氧化碳至45～60MPa、温度40～60℃下的条件下反应60～120min，卸压，干燥，得到改性凹凸棒土。
8.如权利要求1所述的青藏高原低温缺氧屠宰废水处理***，其特征在于，所述季铵盐溶液的质量百分比浓度为15～20wt％，酸改性凹凸棒土与季铵盐溶液形成的反应体系中，固液比为1:20～25。
9.如权利要求5所述的青藏高原低温缺氧屠宰废水处理***，其特征在于，所述季铵盐溶液为二烯丙基二甲基氯化铵、双辛烷基二甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵溶液中的任意一种。
10.一种处理青藏高原低温缺氧屠宰废水的方法，其特征在于，将屠宰废水流经如权利要求1～9任一项所述的屠宰废水处理***；所述屠宰废水经太阳能温度调节***或地源热泵温度调节***调节后的温度大于15℃。
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