規(guī)?；B(yǎng)豬場廢水（沼液）BCO+SBBR好氧處理新工藝研究.pdf

1、隨著規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展，畜禽糞便、污水排放不斷增加，威脅著江河、湖泊的水安全。畜牧養(yǎng)豬業(yè)造成的環(huán)境污染已經(jīng)成為繼工業(yè)污染后的又一重要污染源，其對生態(tài)、環(huán)境有著極大影響，亟待有效的處理方法。本論文圍繞當(dāng)前絕大部分規(guī)模化養(yǎng)豬場經(jīng)厭氧處理后的沼液都未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀，進(jìn)一步研發(fā)好氧處理技術(shù)和工藝。分析厭氧沼液好氧處理效果欠佳的原因，探尋改善沼液好氧后處理性能的方法，開發(fā)行之有效的養(yǎng)豬沼液好氧處理新工藝，從而建立高效好氧生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方

2、法和工程調(diào)試模擬、預(yù)測模型。研究發(fā)現(xiàn)：
　　1.以微生物電子傳遞體系（ETS）活性為指標(biāo)，使用紅四氮唑（TTC）和碘硝基氯化四氮唑藍(lán)（INT）為電子受體，研究了 SBBR中好氧污泥的生物活性TTC-ETS、INT-ETS和重金屬與抗生素對好氧微生物的綜合毒性IC50（半抑制濃度）。單一Cu（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Cr（Ⅲ）和單一土霉素、金霉素、四環(huán)素對好氧污泥TTC-EST、INT-EST呈現(xiàn)抑制作用，隨著濃度增加抑制百分率增強(qiáng)。IC

3、50大小排序?yàn)椋篒C50（Cr-TTC）＞IC50（Zn-TTC）＞IC50（Cu-TTC），IC50（Cr-INT）＞IC50（Zn-INT）＞IC50（Cu-INT），Cu（Ⅱ）對好氧活性污泥的毒性最強(qiáng)；IC50（土-TTC）＞IC50（四-TTC）＞IC50（金-TTC）；IC50（土-INT）＞IC50（四-INT）＞IC50（金-INT），金霉素的毒性最強(qiáng)；Cu（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、金霉素、土霉素不同濃度聯(lián)合對 TTC-ETS、

4、INT-ETS活性相對抑制率的影響統(tǒng)一表現(xiàn)為拮抗作用。
　　2.分別研究了重金屬（Cu（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Cr（Ⅲ））和抗生素（土霉素、金霉素、四環(huán)素）的單一、復(fù)合和聯(lián)合作用對SBBR處理豬場廢水（COD、NH3-N、TN、TP）的影響，最后將篩選出的重金屬-抗生素組合投入BCO+SBBR處理系統(tǒng)中研究其實(shí)際處理效果。單一效果均會對COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率和相對抑制率產(chǎn)生影響，且隨著濃度的增加而增大；復(fù)合與聯(lián)合效

5、果均小于單一效果，都表現(xiàn)為拮抗作用；將同樣重金屬-抗生素組合分別投加進(jìn)SBBR和BCO+SBBR設(shè)備中進(jìn)行比較，結(jié)果表明BCO+SBBR的處理效果明顯優(yōu)于SBBR。
　　3.根據(jù)概率理論，應(yīng)用停留時(shí)間分布密度函數(shù)E(t)和停留時(shí)間分布函數(shù)F(t)定量地描繪污染物微元在流動系統(tǒng)中的返混程度，推導(dǎo)出實(shí)際反應(yīng)器BCO的設(shè)計(jì)模型：⑴采用全混流反應(yīng)器：此處公式省略；
　?、撇捎么?lián)的N階CSTR：此處公式省略：有效反應(yīng)器體積：此處公式

6、省略；SBBR實(shí)際反應(yīng)器的設(shè)計(jì)模型：此處公式省略，每x批操作所需的時(shí)間應(yīng)是：t總＝t+t0，則反應(yīng)器的有效體積為：V=v0t總＝v0（t+t0）。
　　4.建立了豬場廢水（沼液）BCO+SBBR好氧處理新工藝。采用階段性遞增污水濃度的方式，對BCO和SBBR進(jìn)行接種污泥，經(jīng)過40d的培養(yǎng)馴化反應(yīng)器掛膜馴化成功。通過SBBR添加30％原水增加C/N比的辦法，使SBBR出水COD、NH3-N、TP去除率分別達(dá)到66%、67%、59%。

7、整個(gè)“BCO+SBBR”好氧組合工藝正常運(yùn)行期間，日處理廢水量為150m3/d，平均去除率：COD82.5%，NH3-N94.1%，TP78.5%，再經(jīng)過人工濕地處理，其出水優(yōu)于《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T18596-2001）中標(biāo)準(zhǔn)值。
　　5.將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入養(yǎng)豬廢水好氧處理工藝出水水質(zhì)預(yù)測，以酸化調(diào)節(jié)池和接觸氧化池BCO的出水為輸入變量，以SBBR的出水為輸出變量構(gòu)建了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，引入PSO算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)

8、重，構(gòu)建了PSO-BP混合模型，并與傳統(tǒng)BP模型進(jìn)行對比研究。結(jié)果表明，在訓(xùn)練期和驗(yàn)證期，COD的平均相對誤差%（Re）、判定系數(shù)（R2）和Nash效率系數(shù)（NSE）分別為3.51、0.95、0.93和4.22、0.96、0.92；NH3-N分別為2.15、0.96、0.93和4.16、0.95、0.94，模擬精度均較高，顯示了良好的模擬效果；同時(shí)，通過與傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)比較，顯示PSO-BP混合模型的收斂速度和泛化能力優(yōu)于傳統(tǒng)BP模