發(fā)布時間：2017-12-11 09:34

  本文關(guān)鍵詞：豬場廢水生物硝化反硝化強(qiáng)化脫氮及稻田深度處理工藝研究

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【摘要】：針對豬場養(yǎng)殖廢水氮磷嚴(yán)重超標(biāo)、碳氮比較低以及廢水水量較大等特點(diǎn),本論文通過走訪調(diào)研分析典型性豬場養(yǎng)殖廢水處理工藝及處理出水水質(zhì)指標(biāo),提出了豬場廢水膜生物反應(yīng)器與固體碳源反硝化系統(tǒng)聯(lián)用生物強(qiáng)化脫氮,以及豬場廢水稻田深度處理兩種工藝,在分析兩種工藝用于豬場廢水處理效果的同時,初步揭示了固體碳源強(qiáng)化生物反硝化微生物機(jī)制、微觀結(jié)構(gòu)變化,核算了稻田消納豬場廢水氮磷能力、施灌豬場廢水水稻生長及土壤營養(yǎng)狀態(tài)。論文主要得出以下結(jié)果:(1)調(diào)研的四家豬場生豬年存欄量在500-20000頭之間,清糞方式主要以人工干清糞為主,廢水處理模式均為厭氧發(fā)酵、厭氧發(fā)酵+氧化塘、厭氧發(fā)酵+序批式活性污泥法(SBR)+氧化塘,原水與沼液的氨氮與總氮濃度超過999 mg/L以及1397mg/L,溶解磷與總磷濃度超過13.9mg/L以及29.2mg/L,化學(xué)需氧量(COD)濃度超過1500mg/L,廢水COD/TN普遍在1-4之間,生物脫氮困難。(2)氨氮負(fù)荷在0.048 gNH4+-N/(gVSS·d)情況下,膜生物反應(yīng)器(MBR)系統(tǒng)氨氮與COD去除率分別超過94%與97%,出水氨氮濃度在14 mg/L以下,出水COD低于79mg/L。但出水硝態(tài)氮有較高的積累,濃度范圍在30mg/L至67mg/L之間;第27天膜污染開始加重。固相反硝化試驗(yàn)中,聚丁二酸丁二脂(PBS)與聚已內(nèi)酯(PCL)系統(tǒng)氮素去除率穩(wěn)定在99%,但PCL系統(tǒng)后期下降至50%,聚β-羥基丁酸戊酸酯(PHBV)系統(tǒng)氮素去除率在20%至60%波動。PCL系統(tǒng)總有機(jī)碳(TOC)出現(xiàn)累積效應(yīng),容易造成水質(zhì)的有機(jī)物二次污染。三種碳源表面掃描電鏡(SEM)觀察,微生物主要以桿菌為主,PBS表面化學(xué)官能團(tuán)變化較大,反硝化成本最低。根據(jù)固體碳源表面微生物高通量測序結(jié)果,PBS表面微生物膜中反硝化菌占比相對較高,主要含有噬氫菌屬與固氮弓菌屬,共占比約34%,綜合反硝化脫氮效果、碳源分子結(jié)構(gòu)變化以及成本分析,PBS相比于PCL以及PHBV在豬場廢水反硝化脫氮方面有更大的利用價值。(3)稻田田面水氨氮與總氮濃度的平均降解速率為:155 mg/(L·d·ha)與226 mg/(L·d·ha);溶解磷與總磷濃度的平均降解速率為:mg/(L·d·ha)與31mg/(L.d.ha),水稻生長后期每月可消納豬場尾水2112t/ha。豬場尾水在稻田系統(tǒng)中停留時間的長短對葉綠素SPAD值、株高并無顯著影響,對水稻的增產(chǎn)效果不太明顯,千粒重呈現(xiàn)增加趨勢,但逐漸變緩。施灌后土壤的有機(jī)質(zhì)含量總體上保持穩(wěn)定的趨勢;停留時間為2天及4天的試驗(yàn)田堿解氮變化較高,停留時間繼續(xù)延長對堿解氮的增長并沒有顯著影響;施灌后對稻田土壤速效磷并沒有顯著增長效果;豬場尾水對土壤中速效鉀的含量影響較大。施灌豬場尾水后Ca與Fe的含量相對較穩(wěn)定,Mg含量略有升高,Mn、Zn與Na的含量均有所下降。土壤中Cr與Ni的含量在施灌豬場尾水后有所增加;Cu、Cd以及As的含量均有不同程度的下降,而Pb的含量并無顯著變化,所有重金屬含量均低于GB15618-2008中的第二級標(biāo)準(zhǔn)值,無土壤污染危害風(fēng)險。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S511;X713

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