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厌氧氨氧化—短程硝化联合系统处理猪场废水研究

胡昌旭  
【摘要】:目前,畜牧养殖业逐渐朝着规模化、集约化迅速发展,随之产生的环境污染问题也日益严重。猪场废水的处理工艺众多,但大多都难以达到满意的处理结果。厌氧氨氧化和短程硝化作为新型的猪场废水处理工艺,有着氨氮的去除效果好、运行成本低、反应速率快等优点。本文在总结和分析前人的研究基础上,着重研究了带外循环加填料的厌氧反应器UASBB和传统UASB中厌氧氨氧化的影响条件,并针对厌氧氨氧化-短程硝化联合工艺存在的问题,在不同曝气条件下,观察系统的去除率变化。实验结果如下: (1)对于单独厌氧氨氧化装置,通过实验室已有的UASBB和UASB装置对厌氧氨氧化的持续运行,UASBB和UASB反应器对COD的去除均较好,氨氮和亚硝态氮的去除率保持50%以上。UASBB反应器的去除效果稍好于UASB反应器。 当温度控制在35±1℃时,UASBB中对氨氮的去除率可达52.61%-60.88%,对亚硝态氮的去除率可达53.88%-58.98%。而当温度在25±1℃、30±1℃和40±1℃时,UASBB对氨氮的最高去除率分别为31.63%、46.27%和47.48%,对亚硝态氮的最高去除率分别为41.35%、44.33%和47.94%。总体来说,35±1℃时去除率最佳。 pH为7.5~8.5时,UASBB中厌氧氨氧化的反应最为适宜,pH为8.0左右时,厌氧氨氧化的去除效果最佳,对氨氮和亚硝态氮的去除率可达57.99%和58.98%。pH为7.5以下和8.5以上时,厌氧氨氧化的活性稍差。另外,实验中发现外循环加填料式的UASBB对pH的适应能力比UASB强。 在温度为35℃、pH为8.0左右时,UASB调节HRT为36h时,氨氮和亚硝态氮去除率接近60%。UASBB调节HRT为24h时,氨氮和亚硝态氮的去除率接近60%。说明外循环式加填料的UASBB装置的容积负荷更好,所需的水力停留时间更短。另外,厌氧氨氧化反应器中的HRT不宜过低。 当基质比(NO2--N/NH4+-N)为1.1~1.3时,UASBB中厌氧氨氧化的效果最佳。氨氮的最高去除率可达67.17%,而亚硝态氮的最高去除率可达62.2%。 (2)对于厌氧氨氧化-短程硝化联合系统装置,采用UASBB-生物接触氧化池的方法。在温度为35±1℃、pH为8.0左右、回流比取300%的情况下,当曝气量为200mL/min时,UASBB中氨氮的出水含量开始减少,去除率为5%-21%,联合系统的总去除率为85%-94%。而曝气量为150mL/min和250mL/min时,UASBB反应器和系统对氨氮的去除率都严重下降。


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