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(nóng)村面源污染的主要來源，并嚴(yán)重威脅到農(nóng)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(jì)高效的方法，去除氨氮使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，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(nèi)外水處理研究者廣泛關(guān)注的新型生物脫氮技術(shù)，具有不需要外加有機(jī)碳源、節(jié)省供氧量、降低能耗等優(yōu)點。雖然國內(nèi)外研究者對厭氧氨氧化過程的脫氮機(jī)理、厭氧氨氧化菌的生理生化特性等進(jìn)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(nèi)外文獻(xiàn)中極少有報導(dǎo)。
　　 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(jìn)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(zhì)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(yīng)時間為8到10h時，出水中氨氮和亞硝酸鹽濃度比可達(dá)到1∶

3、1～1∶1.23，滿足厭氧氨氧化反應(yīng)對二者比例的要求；達(dá)到前述要求時，氨氮去除率達(dá)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(dá)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(yīng)的pH在7.8～8.1之間，無需進(jìn)行pH調(diào)節(jié)即可滿足厭氧氨氧化反應(yīng)對pH的要求；(4)氨氮和

4、COD降解過程遵循一級反應(yīng)動力學(xué)，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(jìn)行亞硝化過程研究的同時，以模擬廢水為試驗對象，進(jìn)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(jìn)水濃度分別為223.8 mg/L和171.4 mg/L，去除率最高分別達(dá)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(yīng)器后，厭氧氨氧化反應(yīng)仍可繼續(xù)進(jìn)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(xì)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(yīng)基質(zhì)的傳質(zhì)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(yīng)用探索中，生物接觸氧化池可在有效去除廢水中的有機(jī)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(jìn)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(zhì)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(biāo)，對亞硝化過程進(jìn)行了比較詳細(xì)的考察，獲得了亞硝化出水滿