收藏本站
《浙江大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

分步进水序批式反应器处理猪场废水工艺研究

韩志英  
【摘要】: 随着我国畜禽养殖规模不断扩大,削减规模化养殖场废弃物污染负荷已经成遏制农业面源污染的关键。碳氮比例失调是养殖废水生物处理的主要限制因子。分步进水序批式反应器(SFSBR)是一种依靠多步缺氧进水补充反硝化碳源的生物脱氮强化工艺。为促进SFSBR工艺在畜禽养殖场废水处理中的应用和发展,本研究围绕SFSBR生物脱氮问题,以猪场废水为处理对象,通过实验室模拟实验,从污染物变化、污泥性状和氧化还原电位(ORP)、pH、溶解氧(DO)过程控制参数三个方面探明曝气强度、进水负荷、进水碳氮比、进水分配对SFSBR工艺特性的影响,确定SFSBR处理猪场废水生物脱氮最佳工艺参数,探明ORP、pH、DO动态变化特征,论证SFSBR内污泥颗粒化可行性。通过实验研究和理论分析,取得以下主要结果: 有机污染物降解遵循一级反应关系时,去除有机物SFSBR工艺中有机物去除效率是反应时间和进水次数的函数,延长反应时间或增加进水次数有利于提高SFSBR有机物去除率;生物脱氮型SFSBR中各“非曝气—曝气”子循环发生完全反硝化—硝化时,降低最后一步进水体积分数(β)或增加换水量(V_0/V_F)有助于提高SFSBR生物脱氮效率。泥龄相同条件下SFSBR所需反应器容积小于传统A/O型SBR工艺所需容积。 进水负荷、曝气强度、进水体积比、进水碳氮比直接影响进水量递减型SFSBR处理猪场废水工艺特性。两步减量进水SFSBR中,提高有机负荷(进水碳氮比随机变化)SFSBR内生物脱氮过程受到抑制;提高曝气强度利于提高SFSBR曝气阶段硝化速率,缩短硝化时间,改善生物除磷效率;降低进水体积比(>1:1)SFSBR生物脱氮效率提高不显著,而生物除磷过程得到强化。三步减量进水SFSBR中,提高进水氮负荷(进水碳氮比固定),反硝化及生物除磷过程受到限制;提高SFSBR进水碳氮比有助于提高反应器内反硝化效率,强化生物除磷过程。SFSBR因过有机负荷硝化完全停止时和反硝化效率提高时,反应器内ORP和pH变化幅度发生特征性变化。 SFSBR内污泥颗粒化具有可行性。以猪场废水为营养基质,在SFSBR内培养的颗粒污泥呈黄褐色,直径0.5~1.0mm,微生物菌相丰富。进水负荷和进水碳氮比主要影响颗粒污泥胞外多聚物(ECPs)分泌量及颗粒污泥结构,高进水负荷和高进水碳氮比条件下颗粒污泥ECPs增多,颗粒污泥结构致密。污泥微生物聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR—DGGE)检测结果表明,反应器内混合污泥微生物多样性随着进水碳氮比提高而增加。 正交实验结果表明不同工艺参数对颗粒污泥型SFSBR(G-SFSBR)处理猪场废水脱氮效果和污泥性状影响效应不同:氮负荷对出水氮素浓度(氨氮、亚硝态氮与硝酸盐氮浓度总和)影响最大,曝气强度对氮净去除率(NNER)影响最大,进水碳氮比对污泥体积指数(SVI)及颗粒污泥质量分数(f_(0.5mm))影响最大,但进水体积比(>1:1)对颗粒污泥质量分数(f_(0.5mm))影响较小,对反应器生物脱氮效果影响不显著。G-SFSBR处理猪场废水最佳工艺条件为进水碳氮比7.0mgCOD/mgNH_4~+-N,进水体积比3:1,进水氮负荷0.026gNH_4~+-N/(gVSS·d),曝气强度4.2 L/(m~3·s),在该实验条件下出水无机氮浓度最低、氮净去除率最高,分别为21mg/L和72%。污泥微生物PCR-DGGE检测结果表明,G-SFSBR污泥微生物种群结构稳定性较强,而脱氮参数优化对污泥微生物种群和丰度有影响,颗粒污泥及混合污泥微生物种群向优势化菌群方向发展。 进水量递减型SFSBR系统内ORP、pH、DO变化与生物脱氮过程关联度与进水分配相关。SFSBR进水氨氮浓度及硝化时间与曝气强度相匹配时,ORP“氮突破点”可以指示硝化结束,ORP“硝酸盐膝”指示内源代谢显著的反硝化结束。pH“氨谷”可指示硝化结束,但其灵敏性受氨氮初始浓度和硝化时间的限制。另外,非曝气阶段ORP下降幅度及完全硝化过程pH下降幅度均可作为SFSBR工艺进水分配的控制参数。SFSBR系统内硝化过程中ORP及pH变化速率可用于硝化速率估计。DO飙升指示硝化结束,可用于曝气过程控制。 进水量递减型SFSBR处理猪场废水工艺中,生物除磷主要在第1“非曝气—曝气”子循环内发生,后续“非曝气—曝气”子循环内生物除磷过程不明显,SFSBR生物除磷机制有待进一步研究。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X713

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 胥驰;侧流除磷分段进水SBR工艺处理低碳源污水试验研究[D];重庆大学;2010年
2 姜丽秀;好氧亚硝化颗粒污泥工艺及其N_2O释放的研究[D];山东大学;2012年
3 王亮;规模化猪场养殖废水高效脱氮除磷技术探究[D];浙江大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 熊国祥;罗建中;冯爱坤;;人工湿地中磷的行为及其去除方法研究[J];环境科学与管理;2006年09期
2 廖新俤,骆世明,吴银宝,汪植三;人工湿地植物筛选的研究[J];草业学报;2004年05期
3 羽中;;天津将建100座秸秆制气站[J];能源与环境;2006年04期
4 张冲;肖弘建;陈伟;倪晓洁;闫茂鲁;;红泥塑料贮气和供气装置在沼气工程中的应用[J];福建农业科技;2006年02期
5 高景峰,彭永臻,王淑莹,曾薇,隋铭皓;以DO、ORP、pH控制SBR法的脱氮过程[J];中国给水排水;2001年04期
6 高春娣,王淑莹,彭永臻,殷波;DO对有机物降解速率及污泥沉降性能的影响[J];中国给水排水;2001年05期
7 黄武;高浓度豆制品废水处理的工艺选择和设计[J];中国给水排水;2001年07期
8 邱慎初,丁堂堂;分段进水的生物除磷脱氮工艺[J];中国给水排水;2003年04期
9 祝贵兵,彭永臻,周利,马勇,张新兰;优化分段进水生物脱氮工艺设计参数[J];中国给水排水;2004年09期
10 George Lee;Jim Goodley;尚爱安;徐鸿德;朱石清;唐建国;周骅;张善发;高允础;姚彬;;工艺优化诊断技术用于污水厂的改造[J];中国给水排水;2006年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 赵阳国;生态因子对硫酸盐还原系统中微生物群落动态影响的表征[D];哈尔滨工业大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尹志高;陆志波;杨健;刘静;;蚯蚓生物滤池处理农村分散生活污水效果研究[J];四川有色金属;2011年04期
2 王会群;高腾云;傅彤;李改英;刘博;;集约化奶牛场污水磷污染指数的测定[J];山东农业科学;2010年08期
3 郑林树,郑苏云,钱仕虎,毛小勇;浅谈SBR法的发展、特点及其在磺胺废水中的应用[J];安徽化工;2003年01期
4 杨根权;奥贝尔(Orbal)氧化沟充氧量的计算[J];安徽化工;2003年05期
5 杨薇;;甲烷产生菌的特性及其工业前景[J];安徽化工;2010年04期
6 俞珊珊;刘锋;马三剑;王秋云;;UASB处理蛋白废水的实验研究[J];安徽化工;2010年04期
7 黄明,黄显怀,刘绍根,赵峰;琥珀山庄居住小区污水处理工艺试验研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年01期
8 丁琨;;微量元素与工业废水生物处理[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年01期
9 方文秀;;浅谈地埋式污水处理系统及其应用[J];安徽建筑;2009年04期
10 朱凤连;马友华;周静;关静;梁家妮;赵艳萍;;我国畜禽粪便污染和利用现状分析[J];安徽农学通报;2008年13期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘景明;于洋;徐岩;俞晟;王爱辉;;四种填料对自然水体同时硝化反硝化脱氮性能的研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
2 刘慧君;许晓毅;朱跃敏;肖瑞;;A/O-MBR处理生活污水低温启动试验研究[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年
3 马丽卫;翟海瑞;王倩;张利娟;杨劲松;;乳制品公司废水处理的研究进展[A];管产学研助推食品安全重庆高峰论坛——2011年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨全国食品科学与工程博士生学术论坛论文集[C];2011年
4 沈秀丽;杨增玲;韩鲁佳;;畜禽粪便引发的重金属污染的研究现状[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
5 傅学起;谭海周;;畜禽废水的处理方法及畜禽养殖的清洁生产[A];全国畜禽和水产养殖污染监测与控制治理技术交流研讨会论文集[C];2008年
6 赵华;曹青青;;炼油碱渣处理技术现状与展望[A];微生物实用技术生态环境应用学术研讨会论文集[C];2008年
7 王鹏;曹薇;董仁杰;;人工湿地植物研究现状[A];第十届中国科协年会论文集(二)[C];2008年
8 雷晓玲;叶方剑;刘贤斌;陈文华;;长江上游三峡库区低温、低C/N城市污水中TN去除对策分析[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
9 徐培智;解开治;杨少海;罗文贱;陈建生;张发宝;唐拴虎;黄旭;;绿色食品生产中有机肥的合理施用探讨[A];广东省土壤学会第九次会员代表大会暨学术交流年会论文集[C];2006年
10 杨少海;姚丽贤;李国良;何兆恒;;集约化养殖禽畜粪主要化学物质调查与分析[A];广东省土壤学会第九次会员代表大会暨学术交流年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邢坤;层状氢氧化镁铝的改性与成型及其对磷/氮阴离子的吸附脱除性能[D];中国海洋大学;2010年
2 陆谢娟;低C/N比污水间歇曝气MBR脱氮研究[D];华中科技大学;2010年
3 许科伟;污泥厌氧消化过程中乙酸累积的微生态机理研究[D];江南大学;2010年
4 袁志宇;常温下生活垃圾渗滤液处理工艺研究[D];武汉理工大学;2010年
5 李淑兰;人工湿地处理城镇污水和猪场废水研究[D];中南林业科技大学;2007年
6 武深树;湖南省畜禽养殖场粪便污染治理意愿及其环境成本控制研究[D];湖南农业大学;2010年
7 冯大伟;利用两种大型海藻制备生物能源的探索研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2009年
8 李树辉;北方设施菜地重金属的累积特征及防控对策研究[D];中国农业科学院;2011年
9 孙雪菲;金属离子在好氧微生物颗粒上的界面作用[D];山东大学;2011年
10 胡振;缺氧—好氧生物脱氮系统中N_2O的释放机理与减量化控制研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 翟静雅;猪粪农用对土壤—小麦系统中镉迁移的影响[D];华中农业大学;2010年
2 杨文静;武汉市内湖富营养化周年变化规律的监测及初步讨论[D];华中农业大学;2010年
3 孟祥海;发展农业循环经济与消解规模化养猪环境污染研究[D];华中农业大学;2010年
4 孙菲;优势脱氮菌的筛选及工业化应用基础研究[D];安徽工程大学;2010年
5 丁玉;旋流内循环厌氧反应器(EIC)处理酒精废水的试验研究[D];郑州大学;2010年
6 吕晶晶;A/A/O工艺处理城市污水除磷脱氮性能试验研究[D];郑州大学;2010年
7 孙延格;一种新型厌氧化反应器的研制与启动试验研究[D];郑州大学;2010年
8 侯亚辉;A~2/O、倒置A~2/O和前置缺氧A~2/O工艺处理城市污水比较研究[D];郑州大学;2010年
9 李石磊;A~2/O~2在工艺不同运行方式下的脱氮试验研究[D];郑州大学;2010年
10 岳瑞校;屠宰废水培养好氧颗粒污泥及其除污效果的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕锡武,李丛娜,稻森悠平;溶解氧及活性污泥浓度对同步硝化反硝化的影响[J];城市环境与城市生态;2001年01期
2 徐伟锋,孙力平,古建国,郑先强;DO对同步硝化反硝化影响及动力学[J];城市环境与城市生态;2003年01期
3 罗宁,罗固源,吉方英,许晓毅;利用聚磷菌快速内源性反硝化脱氮研究[J];重庆环境科学;2003年06期
4 廖新俤,骆世明,吴银宝,汪植三;人工湿地植物筛选的研究[J];草业学报;2004年05期
5 周少奇,范家明,吴宋标,黄庆明,银玉容,史伟;氧化沟同时硝化反硝化的生物脱氮机理[J];环境科学与技术;2002年06期
6 张可方;杜馨;张朝升;方茜;;DO C/N对同步硝化反硝化影响的试验研究[J];环境科学与技术;2007年06期
7 胡国杰,张颖丽;21世纪中国水环境保护面临挑战[J];工业技术经济;2002年06期
8 彭永臻;SBR法的五大优点[J];中国给水排水;1993年02期
9 袁林江,彭党聪,王志盈;短程硝化—反硝化生物脱氮[J];中国给水排水;2000年02期
10 操家顺,杨雪冬,Mark Van Loosdrecht;BCFS—生物除磷新工艺[J];中国给水排水;2002年03期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 胡振;缺氧—好氧生物脱氮系统中N_2O的释放机理与减量化控制研究[D];山东大学;2011年
2 张小玲;短程硝化—反硝化生物脱氮与反硝化聚磷基础研究[D];西安建筑科技大学;2004年
3 吉方英;排除厌氧富磷污水ERP-SBR除磷脱氮工艺研究[D];重庆大学;2004年
4 蒋轶锋;短程反硝化除磷工艺特征及运行效能研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 邓良伟;猪场废水处理新工艺研究[D];浙江大学;2007年
6 王新华;好氧硝化颗粒污泥的性能及储存与解体后的自修复行为研究[D];大连理工大学;2008年
7 倪丙杰;好氧颗粒污泥的培养过程、作用机制及数学模拟[D];中国科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 肖冬生;规模化养猪场粪污水处理和利用的研究[D];中国农业大学;2002年
2 刘茜湘;基质浓度对短程反硝化聚磷效果的影响特性研究[D];长安大学;2007年
3 陈新兵;序批式反应(SBR)系统中N_2O排放的研究[D];扬州大学;2010年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨阳;电凝聚法除磷优化条件的研究[D];东北林业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪慧贞,曹秀芹;活性污泥模型NO.1及“SSSP程序”在中国污水厂适用性的初步探讨[J];北京建筑工程学院学报;1996年03期
2 聂发辉,吴晓芙,胡曰利;人工湿地中蛭石填料净化污水中氨氮能力[J];城市环境与城市生态;2003年06期
3 赵丹,任南琪,王爱杰;pH、ORP制约的产酸相发酵类型及顶级群落[J];重庆环境科学;2003年02期
4 夏汉平,刘世忠;香根草优良生态型筛选研究[J];草业学报;2003年02期
5 文乐元,樊国盛;养殖废水草滤带处理系统的研究[J];草业学报;2003年03期
6 李旭东,周琪,张荣社,张旭,李广贺;三种人工湿地脱氮除磷效果比较研究[J];地学前缘;2005年S1期
7 芮黎明,张文斌;农村水体污染令人忧——无锡农村河流污染状况调查及分析[J];调研世界;2000年05期
8 成水平,吴振斌,况琪军;人工湿地植物研究[J];湖泊科学;2002年02期
9 汪慧贞,KOCH.F.A.;氧化还原电位作为生物除磷、氮流程控制参数[J];中国给水排水;1988年03期
10 彭永臻;SBR法的五大优点[J];中国给水排水;1993年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢磊;徐勇军;;好氧颗粒污泥处理高氨氮养殖废水的试验研究[J];安徽农业科学;2010年16期
2 何占飞;付永胜;荀方飞;汪则灵;;厌氧氨氧化处理养殖废水启动实验研究[J];水资源与水工程学报;2008年02期
3 何占飞;付永胜;荀方飞;汪则灵;;高负荷条件下厌氧氨氧化处理猪场废水启动效果研究[J];广东农业科学;2008年06期
4 陈旭良;郑平;金仁村;胡宝兰;周尚兴;丁革胜;;味精废水厌氧氨氧化生物脱氮的研究[J];环境科学学报;2007年05期
5 王真;刘祎;;NII_4产絮凝剂菌利用猪场废水廉价培养基的制备[J];环保科技;2010年03期
6 孙文;;国内外规模化猪场废水处理工艺技术新进展[J];环境科学导刊;2007年06期
7 崔丽娜;王克科;王岩;;磁絮凝法处理规模化猪场废水的实验研究[J];工业安全与环保;2010年05期
8 苏敏婷;易康;蔡盛;余宇翔;;猪场废水处理技术研究与应用[J];江西畜牧兽医杂志;2010年04期
9 刘良栋;董俊;田登高;刘长;李涵;万星;;猪场废水厌氧处理控制条件研究[J];能源与环境;2011年02期
10 ;处理猪场废水新型膜生物反应器[J];现代化工;2011年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 户利霞;鲜啟鸣;;水中葫芦浮床系统净化猪场废水中土霉素的研究[A];持久性有机污染物论坛2010暨第五届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2010年
2 徐红;翟瑞津;刘民;王耀臣;;莱钢焦化厂1~#生物脱氮系统优化实践[A];2011年全国冶金安全环保学术交流会论文集[C];2011年
3 甘树应;杨青;陈季华;刘振鸿;;前置生物脱氮法处理有机废水的工程设计[A];’2001全国工业用水与废水处理技术交流会论文集暨水处理技术汇编[C];2001年
4 李树刚;马光庭;;生物脱氮菌种筛选及条件选择的研究[A];广西微生物学会2003年学术年会论文集[C];2003年
5 苏东海;何嘉文;林东教;何臻铸;罗健;刘士哲;;漂浮栽培系统净化猪场废水的研究[A];2004年中国设施园艺学会学术年会文集[C];2004年
6 吉方英;罗固源;周健;刘国涛;;间歇曝气系统脱氮反应速度研究[A];中国城市建设与环境保护实践——城市建设与环境保护学术研讨会论文集[C];1997年
7 赵秀成;;生物脱氮研究及在处理焦化废水中的应用[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年
8 兰淑隆;;我国污水A/O生物脱氮、除磷技术的现状与发展[A];中国土木工程学会给水排水学会排水委员会第二届第一次年会论文集[C];1991年
9 刘民;翟瑞津;张纯龙;;A~2/O生物脱氮系统开工投产经验[A];苏鲁皖赣四省金属学会第十三届焦化联合学术年会论文集[C];2005年
10 吴学蕾;王淑莹;马勇;彭永臻;王璞;;A/O中试工艺亚硝酸氮积累现象的讨论[A];中国化学会第八届水处理化学大会暨学术研讨会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王准发;湖南推出猪场废水处理新工艺[N];农民日报;2004年
2 龚华萍 雷稳;周少奇:理论公式真的很漂亮[N];科技日报;2009年
3 张正贵;“超声波强化生物脱氮除磷技术”通过专家评估[N];中国建设报;2008年
4 记者 王孝弟;生物脱氮低成本治高氨氮废水[N];中国化工报;2008年
5 本报记者 邝小平;垃圾变成无害氮气[N];广东科技报;2004年
6 记者 周雁凌 季英德;山东首创倒置生物脱氮除磷技术[N];中国环境报;2008年
7 郭薇;低温常温下短程脱氮[N];中国环境报;2007年
8 本报记者 刘大毅;本钢节能减排驶入“快车道”[N];辽宁日报;2007年
9 初霞;如何在低温条件下提高污水处理效率[N];中国环境报;2008年
10 记者 周军 通讯员 龙海;攀钢焦化废水处理系统改造结束[N];中国冶金报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 韩志英;分步进水序批式反应器处理猪场废水工艺研究[D];浙江大学;2007年
2 魏巍;微污染水源扬水曝气强化原位生物脱氮特性与试验研究[D];西安建筑科技大学;2011年
3 邹小兵;高钙高COD高氮明胶废水长期稳定生物脱氮试验研究[D];重庆大学;2004年
4 刘国华;己内酰胺废水的生物脱氮技术及水资源综合利用[D];东华大学;2011年
5 杨平;聚合物载体流化床反应器生物颗粒特性及焦化废水流化床系统生物脱氮研究[D];四川大学;2002年
6 唐光临;焦化废水亚硝化反硝化生物脱氮的研究[D];重庆大学;2002年
7 豆俊峰;螺旋升流式反应器处理城市污水的试验研究[D];重庆大学;2004年
8 付永胜;屠宰加工废水生物脱氮工艺过程及动力学研究[D];西南交通大学;2005年
9 王社平;西安市第四污水厂水质分析及分段进水A/O生物脱氮工艺研究[D];西安建筑科技大学;2006年
10 魏琛;含氮废水生物亚硝化与自养反亚硝化试验研究[D];重庆大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 操卫平;猪场废水厌氧消化液后处理生物脱氮新技术研究[D];四川大学;2004年
2 齐京燕;亚硝化—厌氧氨氧化处理猪场废水研究[D];中国科学院研究生院(成都生物研究所);2007年
3 何占飞;厌氧氨氧化处理养殖废水启动实验研究[D];西南交通大学;2008年
4 时彦芳;移动床生物膜反应器脱氮性能的研究[D];北京化工大学;2005年
5 蔡娟;低浓度氨氮条件下厌氧氨氧化工艺试验研究[D];河海大学;2006年
6 卢培利;伟统活性污泥过程及其生物脱氮除磷改造的动力学模拟研究[D];重庆大学;2002年
7 卢俊平;亚硝化—厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究[D];中国农业大学;2005年
8 刘亮;A~2/O工艺污水生物脱氮特性分析与~(15)N标识技术试验研究[D];北京工业大学;2005年
9 陈彬;沸石强化生物脱氮工艺试验研究[D];同济大学;2006年
10 张华;限氧自养硝化—反硝化(OLAND)系统运行条件的研究[D];西南农业大学;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026