鳥糞石沉淀法與MBR結(jié)合工藝處理發(fā)酵沼液的研究.pdf

1、發(fā)酵沼液是一種難處理的畜禽糞便發(fā)酵廢液，由于產(chǎn)量較大，無法全部應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，故需對其治理，達(dá)標(biāo)排放。本文采用鳥糞石沉淀法-厭氧-膜生物反應(yīng)器(MBR)-Fenton氧化組合工藝對發(fā)酵沼液進(jìn)行處理，并且對各工藝單元及聯(lián)合運行分別進(jìn)行了研究。
　　在沉淀單元，通過單因素實驗、正交實驗和響應(yīng)面實驗確定鳥糞石沉淀法最優(yōu)實驗條件。研究了pH值、藥劑摩爾配比、反應(yīng)時間和攪拌轉(zhuǎn)速對鳥糞石沉淀法預(yù)處理發(fā)酵沼液中的NH3-N的影響效果。通過單因素實驗

2、確定pH=10.5，n(Mg2+)∶n(NH4+)∶n(PO43)=1.3∶1∶1.1，反應(yīng)時間為20min，靜置10min，轉(zhuǎn)速為300r/min時，NH3-N去除率最高達(dá)75.79％。此時，TP的去除率為97.95％，余磷量為1.8mg/L。正交實驗結(jié)果表明，pH=10.5，n(Mg2+)∶n(PO43-)∶n(NH4+)=1.3∶1.15∶1，NH3-N去除率最高可達(dá)74.30％。響應(yīng)面實驗結(jié)果表明，pH=10.57，n(Mg2+

3、)∶n(NH4+)∶n(PO43-)=1.27∶1∶1.12時，NH3-N去除率達(dá)到75.81％，進(jìn)一步優(yōu)化了反應(yīng)條件。
　　在厭氧生物單元，研究了反應(yīng)時間、初始pH值和反應(yīng)溫度三個因素對發(fā)酵沼液中COD處理效果的影響，并進(jìn)一步確定了厭氧法的最適工藝條件，結(jié)果表明:反應(yīng)溫度在30℃-35℃之間，沼液初始pH值為7-8之間，MLSS為4000 mg/L-5000mg/L之間，水力停留時間(HRT)為48 h。厭氧反應(yīng)器連續(xù)運行30d

4、，出水COD平均值為718.8mg/L，平均去除率達(dá)到60.11％;出水NH3-N平均值為341.11mg/L，平均去除率達(dá)到54.11％;發(fā)酵沼液B/C平均值由0.17提高至0.35。
　　在好氧生物單元，在運行條件為MLSS=5000mg/L，HRT=24h，污泥停留時間(SRT)=18d，氣水比為30∶1條件下，MBR對發(fā)酵沼液中污染物質(zhì)的去除效果明顯，出水COD平均值為279.35mg/L，平均去除率為61.07％;出水N

5、H3-N平均值為6.98mg/L，平均去除率高達(dá)97.99％。
　　在高級氧化處理單元，通過單因素實驗確定出最適反應(yīng)條件為[Fe2+]∶[H2O2]=1∶10，F(xiàn)eSO4的濃度為6mmol/L，H2O2的投加量為60mmol/L，反應(yīng)時間2h，反應(yīng)pH值為3。結(jié)果表明，發(fā)酵沼液中COD由300mg/L降到58.99mg/L，去除率達(dá)到78％。對Fenton高級氧化法處理發(fā)酵沼液進(jìn)行了動力學(xué)模擬，證明Fenton氧化發(fā)酵沼液符合二級

6、動力學(xué)。臭氧催化氧化技術(shù)處理發(fā)酵沼液的過程，確定最適反應(yīng)條件為:當(dāng)反應(yīng)時間為120min，初始pH為7-8之間，催化劑投加量為30 g/L時，催化降解COD效果最好，剩余COD濃度在70.5mg/L左右，去除率達(dá)到77.96％。對Fenton高級氧化技術(shù)和臭氧催化氧化技術(shù)進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，F(xiàn)enton高級氧化技術(shù)優(yōu)于臭氧高級氧化。
　　組合工藝連續(xù)運行，結(jié)果表明，在進(jìn)水COD、NH3-N濃度分別為2311.34mg/L和322