AMBR工藝畜禽養(yǎng)殖污水處理及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)水質(zhì)預(yù)測(cè)研究.pdf

1、畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模化發(fā)展，造成養(yǎng)殖糞尿和沖洗水急劇增多，生態(tài)環(huán)境保護(hù)形勢(shì)十分嚴(yán)峻，人工檢測(cè)水質(zhì)具有滯后性且耗時(shí)長(zhǎng)，存在不達(dá)標(biāo)污水偷排、誤排等現(xiàn)象，因此，采用折流厭氧反應(yīng)器+膜生物反應(yīng)器組合(AMBR)工藝處理養(yǎng)殖污水，分析運(yùn)行過(guò)程中污染物去除特性和效率，并利用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型，對(duì)AMBR工藝處理養(yǎng)殖污水進(jìn)行模擬，在輸入?yún)?shù)溶解氧(DO)、懸浮物污泥濃度(MLSS)、酸堿度(pH)改變的情況下，對(duì)出水水質(zhì)作出動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。為畜禽養(yǎng)殖污水高

2、效處理提供行之有效的方法，彌補(bǔ)了人工檢測(cè)產(chǎn)生的滯后性，也為AMBR在高濃度養(yǎng)殖污水處理領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)化及推廣應(yīng)用提供相關(guān)技術(shù)參考，降低畜禽污染程度，保護(hù)生態(tài)文明。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)AMBR系統(tǒng)對(duì)化學(xué)需氧量(CODcr)、氨氮(NH3-N)、總氮(TN)、總磷(TP)和懸浮物(SS)的平均去除率分別為94.17％、84.17％、83.37％、41.63％和98.33％，按去除率的大小排列為:SS＞CODcr＞NH3-N＞T

3、N＞TP。AMBR系統(tǒng)對(duì)于進(jìn)水濃度波動(dòng)較大的指標(biāo)(CODcr:1298.29mg/L～3372.42mg/L,NH3-N:79.35mg/L～207.6mg/L,SS:809.9mg/L～32396.4mg/L)處理效果依然穩(wěn)定良好，體現(xiàn)了AMBR系統(tǒng)超強(qiáng)的抗沖擊能力和自適應(yīng)調(diào)整恢復(fù)能力。
　　(2) AMBR系統(tǒng)對(duì)CODcr、NH3-N和TN的去除主要依靠生物降解作用，其生物降解貢獻(xiàn)率分別在60％～85％、82％～90％和69.

4、96％～90.44％，由于NH3-N和TN分子較小，能透過(guò)微孔膜組件隨出水排出。系統(tǒng)對(duì)NH3-N的去除主要靠硝化菌硝化作用，以及厭氧氨氧化菌將反硝化產(chǎn)物亞硝酸鹽作為電子受體，將氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)鈱?shí)現(xiàn)的。對(duì)SS的去除依靠膜系統(tǒng)截留過(guò)濾作用，其貢獻(xiàn)率平均為61.26％，主要由于AMBR膜組件采用膜孔徑為0.1～0.2μm的超濾膜，養(yǎng)殖污水中的膠體、懸浮物SS和高分子有機(jī)物等粒徑大于0.2μm則均被膜的物理篩濾作用截留。
　　(3)對(duì)于TP

5、的去除率明顯低于其他水質(zhì)指標(biāo)，可能存在的原因有兩方面:
　?、傧到y(tǒng)內(nèi)部環(huán)境被累積的高濃度有機(jī)物破壞，聚磷菌的碳源供給受到競(jìng)爭(zhēng)抑制，氣化成磷量減小。
　?、谌毖鯀^(qū)DO濃度約為0.45～0.6 mg/L，高于厭氧除磷所需溶解氧濃度(DO=0.2mg/L)，非聚磷菌繁衍增長(zhǎng)抑制聚磷菌反硝化作用，不利于TP的去除。
　　(4)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)出水CODcr、和NH3-N、TN、TP和SS水質(zhì)預(yù)測(cè)的相對(duì)誤差平均值分別為0.99％、1

6、.67％、0.08％、0.02％和0.03％，平均絕對(duì)誤差率和分別為1.01％、2％、8.1％、2.12％和4.99％。綜上可知，BP神經(jīng)預(yù)測(cè)模型對(duì)于上述指標(biāo)都具有良好的適應(yīng)性和準(zhǔn)確性，其中性能最佳的是CODcr。
　　(5)當(dāng)DO、pH（不超過(guò)pH=8）、MLSS增加時(shí)有利于出水TN、NH3-N、和SS的去除;運(yùn)行條件調(diào)整到DO=3mg/L，MLSS=16000 mg/L，pH=7時(shí)，畜禽養(yǎng)殖污水處理系統(tǒng)處理凈化程度最大化，處理