亞硝化—厭氧氨氧化處理豬場廢水研究.pdf

1、豬場廢水COD濃度高、氨氮濃度高、懸浮物濃度高，已成為農村面源污染的主要來源，并嚴重威脅到農村飲用水安全。豬場廢水氨氮濃度高、處理難度大，如何采用經(jīng)濟高效的方法，去除氨氮使其達到排放標準，一直是豬場廢水處理中面臨的重要難題。
　　 厭氧氨氧化是近年受到國內外水處理研究者廣泛關注的新型生物脫氮技術，具有不需要外加有機碳源、節(jié)省供氧量、降低能耗等優(yōu)點。雖然國內外研究者對厭氧氨氧化過程的脫氮機理、厭氧氨氧化菌的生理生化特性等進行了多方

2、面的研究，但已有的報道大多以模擬廢水為研究對象，以豬場廢水為對象的研究，在國內外文獻中極少有報導。
　　 本論文以豬場廢水為主要研究對象，考察了豬場廢水的亞硝化過程、厭氧氨氧化的啟動過程，并對亞硝化和厭氧氨氧化聯(lián)合用于豬場廢水脫氮進行了探索。
　　 1.論文首先研究了豬場廢水的亞硝化過程，考察了廢水水質和主要運行條件對亞硝化過程的影響。實驗表明：(1)亞硝化階段反應時間為8到10h時，出水中氨氮和亞硝酸鹽濃度比可達到1∶

3、1～1∶1.23，滿足厭氧氨氧化反應對二者比例的要求；達到前述要求時，氨氮去除率達到58.3～65.6％，亞硝化率在整個過程均保持在97％以上，COD去除率在59.2～68.6％；(2)曝氣量(溶解氧)對亞硝化過程影響顯著，隨著曝氣量增大，達到厭氧氨氧化要求的氨氮與亞硝酸鹽氮濃度比例所需水力停留時間τ越短，pH出現(xiàn)明顯下降的時間越短；(3)τ對應的pH在7.8～8.1之間，無需進行pH調節(jié)即可滿足厭氧氨氧化反應對pH的要求；(4)氨氮和

4、COD降解過程遵循一級反應動力學，氨氮和COD降解的速率常數(shù)分別為0.0656～0.07241/h和0.0491～0.06641/h。
　　 2.在進行亞硝化過程研究的同時，以模擬廢水為試驗對象，進行厭氧氨氧化啟動研究。以反硝化污泥和養(yǎng)殖廠儲水池厭氧底泥的混合污泥作為接種污泥，歷時大約100天，培育出具有厭氧氨氧化活性的污泥，氨氮和亞硝酸鹽氮最高進水濃度分別為223.8 mg/L和171.4 mg/L，去除率最高分別達48％和4

5、1.5％，此時二者消耗比例為1.33∶1。
　　 3.在豬場廢水的亞硝化研究完成和厭氧氨氧化過程初步啟動成功后，在模擬廢水中逐步加入豬場廢水的亞硝化處理出水，逐步實現(xiàn)亞硝化和厭氧氨氧化的組合。亞硝化出水添加到厭氧反應器后，厭氧氨氧化反應仍可繼續(xù)進行，且去除效率逐步提高。研究發(fā)現(xiàn)添加的亞硝化出水中攜帶的亞硝化細菌在厭氧氨氧化菌膜外層生長并累積，增加了厭氧氨氧化反應基質的傳質阻力，妨礙了厭氧氨氧化效率的提高。
　　 4.亞硝

6、化—厭氧氨氧化實際工程應用探索中，生物接觸氧化池可在有效去除廢水中的有機物的同時實現(xiàn)亞硝化，出水中氨氮和亞硝酸鹽比例平均為1.10，可滿足后續(xù)厭氧氨氧化的要求；在適宜的進水濃度和溫度下，ABR池出現(xiàn)了厭氧氨氧化啟動的跡象；研究同時發(fā)現(xiàn)，水質的波動和氣溫的變化是工程中影響厭氧氨氧化菌活性的重要因素。
　　 論文的主要創(chuàng)新點在于：(1)以豬場廢水為研究對象，以實現(xiàn)厭氧氨氧化為目標，對亞硝化過程進行了比較詳細的考察，獲得了亞硝化出水滿