本文關(guān)鍵詞：豬場(chǎng)廢水厭氧沼液SFAO~4微氧曝氣處理工藝脫氮性能研究

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【摘要】：近年來,隨著我國(guó)生豬養(yǎng)殖業(yè)規(guī)�；l(fā)展和環(huán)境容量的限制,規(guī)�；i場(chǎng)養(yǎng)殖廢水厭氧產(chǎn)沼處理產(chǎn)生的低COD/TN比(C/N比5)沼液環(huán)境污染日益突出,為此國(guó)家對(duì)《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18596-2001)進(jìn)行了修訂,出臺(tái)了該標(biāo)準(zhǔn)的二次征求意見稿,污染物排放限值將更加嚴(yán)格,COD、NH4+-N、TP等排放限值大幅度降低,且新增TN、重金屬等指標(biāo),研發(fā)新型低C/N比沼液高效低耗脫氮除碳技術(shù)對(duì)生豬養(yǎng)殖業(yè)養(yǎng)殖廢水污染防治具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文針對(duì)傳統(tǒng)規(guī)�；i場(chǎng)低C/N比沼液處理脫氮除碳達(dá)標(biāo)處理難、運(yùn)行成本高、穩(wěn)定性差等問題,研發(fā)了一套豬場(chǎng)沼液SFAO~4(Step-feed four-stage micro aeration units)微氧曝氣高效低耗同步脫氮除碳處理工藝。研究目的在于探明豬場(chǎng)原水分步進(jìn)水條件下SFAO~4微氧曝氣處理工藝的脫氮除碳性能,優(yōu)化水力停留時(shí)間(HRT)運(yùn)行參數(shù),提升反應(yīng)器的脫氮除碳性能與運(yùn)行穩(wěn)定性。同時(shí)借助熒光定量PCR技術(shù)初步解析該工藝的生物脫氮機(jī)理。研究結(jié)果可為規(guī)�；i場(chǎng)養(yǎng)殖廢水處理工藝的提標(biāo)改造和污染防治提供技術(shù)指導(dǎo)。論文主要結(jié)論如下:(1)SFAO~4微氧曝氣處理工藝對(duì)豬場(chǎng)沼液COD、NHU+-N和TN的去除效果顯著。通過原水調(diào)配控制進(jìn)水平均C/N比大于5,在微氧條件下(DO＜0.5 mg/L),可顯著提升SFAO~4微氧曝氣處理工藝的脫氮性能,提高TN的去除負(fù)荷和去除率,降低出水NH4+-N和TN濃度(平均TN去除負(fù)荷可從0.078 kg/(m3·d)提高至0.137kg/(m3·d),平均NH4+-N和TN去除率可分別提高7.9%和19.4%);反應(yīng)器分步進(jìn)水階段穩(wěn)定運(yùn)行期,平均NH4+-N和TN去除率分別為96.4%和89.9%,平均出水NH4+-N和TN濃度分別達(dá)到30 mg/L和85 mg/L。原水分步進(jìn)水對(duì)SFAO~4反應(yīng)器的除碳性能無顯著影響,分步進(jìn)水前后COD平均去除率均可保持在94%左右,反應(yīng)器分步進(jìn)水階段穩(wěn)定運(yùn)行期的平均出水COD濃度為270 mg/L。(2)通過優(yōu)化水力停留時(shí)間,確定了SFAO~4微氧曝氣工藝的最佳HRT為4.5 d。SFAO~4微氧曝氣處理工藝在不同HRT條件下均具有穩(wěn)定的脫氮除碳性能。NH4+-N、TN和COD的去除負(fù)荷隨著HRT的縮短而出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),工藝處理出水平均COD均小于300 mg/L,NH4+-N小于25 mg/L,TN小于70 mg/L,NH4+-N和TN指標(biāo)均優(yōu)于《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(二次征求意見稿)的排放要求。當(dāng)HRT=4.5d時(shí),SFAO~4微氧曝氣處理工藝的脫氮除碳性能最佳,NH4+-N、TN和COD平均去除負(fù)荷均為最高,可分別達(dá)到0.152 kg/(m3·d)、0.154 kg/(m3·d)和1.250 kg/(m3·d),其TN和COD的去除率也均為最高,可分別達(dá)到95.6%和96.8%,氨氮的去除率可達(dá)97.8%。(3)豬場(chǎng)廢水厭氧沼液SFAO~4反應(yīng)器主要通過同步硝化反硝化作用和部分厭氧氨氧化作用實(shí)現(xiàn)生物脫氮。厭氧沼液SFAO~4反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行期氮循環(huán)主要功能基因拷貝數(shù)nirSAOB amoAnirKnxrBhzoAOA amoA。在硝化過程中,氨氧化細(xì)菌(AOB)為主要的優(yōu)勢(shì)菌,而在反硝化過程中,nirS型的反硝化細(xì)菌起主導(dǎo)作用。原水分步進(jìn)水有利于提高硝化功能基因(AOB amoA和nxrB)、反硝化過程功能基因(nirS和nirK)以及厭氧氨氧化功能基因(hzo)的拷貝數(shù),同步富集各單元的硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌和厭氧氨氧化細(xì)菌,從而提高硝化與反硝化脫氮效率,降低工藝出水的NH4+-N和TN濃度。HRT=4.5 d時(shí),SFAO~4微氧曝氣反應(yīng)器的nirS/AOB amoA的拷貝數(shù)比值最大,高達(dá)108.9,反硝化速率大于硝化速率,從而表現(xiàn)出最佳的脫氮效果。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X713

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1 吳杭航;豬場(chǎng)廢水厭氧沼液SFAO~4微氧曝氣處理工藝脫氮性能研究[D];浙江大學(xué);2017年

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本文編號(hào)：1271458