豬場廢水生物硝化反硝化強化脫氮及稻田深度處理工藝研究.pdf

1、針對豬場養(yǎng)殖廢水氮磷嚴重超標、碳氮比較低以及廢水水量較大等特點，本論文通過走訪調研分析典型性豬場養(yǎng)殖廢水處理工藝及處理出水水質指標，提出了豬場廢水膜生物反應器與固體碳源反硝化系統(tǒng)聯(lián)用生物強化脫氮，以及豬場廢水稻田深度處理兩種工藝，在分析兩種工藝用于豬場廢水處理效果的同時，初步揭示了固體碳源強化生物反硝化微生物機制、微觀結構變化，核算了稻田消納豬場廢水氮磷能力、施灌豬場廢水水稻生長及土壤營養(yǎng)狀態(tài)。論文主要得出以下結果:
　　(1)調

2、研的四家豬場生豬年存欄量在500-20000頭之間，清糞方式主要以人工干清糞為主，廢水處理模式均為厭氧發(fā)酵、厭氧發(fā)酵+氧化塘、厭氧發(fā)酵+序批式活性污泥法(SBR)+氧化塘，原水與沼液的氨氮與總氮濃度超過999mg/L以及1397mg/L，溶解磷與總磷濃度超過13.9 mg/L以及29.2 mg/L，化學需氧量(COD)濃度超過1500 mg/L，廢水COD/TN普遍在1-4之間，生物脫氮困難。
　　(2)氨氮負荷在0.048 g

3、NH4+-N/(gVSS·d)情況下，膜生物反應器(MBR)系統(tǒng)氨氮與COD去除率分別超過94％與97％，出水氨氮濃度在14 mg/L以下，出水COD低于79 mg/L。但出水硝態(tài)氮有較高的積累，濃度范圍在30 mg/L至67 mg/L之間;第27天膜污染開始加重。固相反硝化試驗中，聚丁二酸丁二脂(PBS)與聚已內酯(PCL)系統(tǒng)氮素去除率穩(wěn)定在99％，但PCL系統(tǒng)后期下降至50％，聚β-羥基丁酸戊酸酯(PHBV)系統(tǒng)氮素去除率在20％

4、至60％波動。PCL系統(tǒng)總有機碳(TOC)出現(xiàn)累積效應，容易造成水質的有機物二次污染。三種碳源表面掃描電鏡(SEM)觀察，微生物主要以桿菌為主，PBS表面化學官能團變化較大，反硝化成本最低。根據(jù)固體碳源表面微生物高通量測序結果，PBS表面微生物膜中反硝化菌占比相對較高，主要含有噬氫菌屬與固氮弓菌屬，共占比約34％，綜合反硝化脫氮效果、碳源分子結構變化以及成本分析，PBS相比于PCL以及PHBV在豬場廢水反硝化脫氮方面有更大的利用價值。<

5、br>　　(3)稻田田面水氨氮與總氮濃度的平均降解速率為:155 mg/(L·d·ha)與226mg/(L·d·ha);溶解磷與總磷濃度的平均降解速率為:19 mg/(L·d·ha)與31 mg/(L·d·ha)，水稻生長后期每月可消納豬場尾水2112t/ha。豬場尾水在稻田系統(tǒng)中停留時間的長短對葉綠素SPAD值、株高并無顯著影響，對水稻的增產效果不太明顯，千粒重呈現(xiàn)增加趨勢，但逐漸變緩。施灌后土壤的有機質含量總體上保持穩(wěn)定的趨勢;停留

6、時間為2天及4天的試驗田堿解氮變化較高，停留時間繼續(xù)延長對堿解氮的增長并沒有顯著影響;施灌后對稻田土壤速效磷并沒有顯著增長效果;豬場尾水對土壤中速效鉀的含量影響較大。施灌豬場尾水后Ca與Fe的含量相對較穩(wěn)定，Mg含量略有升高，Mn、Zn與Na的含量均有所下降。土壤中Cr與Ni的含量在施灌豬場尾水后有所增加;Cu、Cd以及As的含量均有不同程度的下降，而Pb的含量并無顯著變化，所有重金屬含量均低于GB15618-2008中的第二級標準值，