本文關(guān)鍵詞：浸沒式膜生物反應(yīng)器處理豬場污水試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院》 2015年

浸沒式膜生物反應(yīng)器處理豬場污水試驗研究

姚惠嬌  

【摘要】：我國是生豬養(yǎng)殖大國,豬的生理特點及現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)決定了生豬養(yǎng)殖的污水產(chǎn)生量大且污染物濃度高,豬場污水的環(huán)境污染問題已嚴(yán)重制約了生豬產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。由于種種原因,大部分豬場周圍的農(nóng)田面積不足甚至無農(nóng)田對污水進行消納,對豬場污水進行深度處理成為這些豬場的迫切需要。本文針對豬場污水基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和深度處理技術(shù)缺乏的問題,對典型清糞方式豬場污水進行了周年監(jiān)測、并對人工干清糞豬場污水進行膜生物反應(yīng)器(MBR)小試試驗效果研究、MBR出水除磷的研究,在此基礎(chǔ)上提出了豬場污水MBR處理與化學(xué)除磷處理組合工藝,并進行中試方案設(shè)計,主要試驗結(jié)果如下:1.選擇豬場典型人工干清糞、水泡糞和機械干清糞方式,分春、夏、秋、冬四個季節(jié),每個季節(jié)連續(xù)采樣5天,對不同清糞方式豬場污水中化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TN)、氨氮(NH4+-N)和總磷(TP)濃度進行檢測分析。結(jié)果表明:人工干清糞、水泡糞和機械干清糞豬場污水的年平均COD濃度分別為(3206±1020)mg/L、(16672±8212)mg/L和(18589±4871)mg/L,TN濃度分別為(328±119)mg/L、(2110±943)mg/L和(6249±2043)mg/L,NH4+-N濃度分別為(185±64)mg/L、(1143±566)mg/L和(2259±1250)mg/L,TP濃度分別為(69±49)mg/L、(299±121)mg/L和(104±75)mg/L。對同一種清糞方式,豬場污水夏秋季節(jié)的COD、TN、NH4+-N濃度低于春冬季節(jié),但夏秋季節(jié)的TP濃度略高于春冬季節(jié);人工干清糞豬場污水的污染物濃度相對較低,C/N比值較高,可生化性較好,有利于生化處理。2.采用浸沒式膜生物反應(yīng)器處理對其人工干清糞豬場污水的運行參數(shù)進行研究,分別選擇三個水平的膜區(qū)溶解氧濃度(1.5、1.5~3、3mg/L)、水力停留時間(0.75、1.5、3.0d)、混合液回流比(200%、300%、400%),通過正交試驗,設(shè)計形成9個處理組,分3批進行,每批試驗運行50d(20d適應(yīng)期和30d試驗期)。試驗結(jié)果表明:反應(yīng)器出水平均COD、氨氮、TN、TP濃度分別為(202±201)mg/L,(56.6±54.0)mg/L、(91.6±69.1)mg/L,(19.2±10.0)mg/L,去除率分別為(94.3±5.8)%、(70.0±27.2)%、(70.7±20.7)%、(68.3±17.4)%。MBR對糞大腸菌群數(shù)的去除率為(99.9±0.08)%,試驗中86.4%的出水糞大腸菌群數(shù)能達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。通過COD、氨氮、TP的極差分析,優(yōu)化出MBR最佳運行參數(shù)為:DO 1.5~3.0mg/L、HRT 3.0d和混合液回流比300%,該組合參數(shù)為試驗處理4,此運行條件下出水COD、NH4+-N和TP濃度分別為(69.3±48.7)mg/L、(10.0±8.2)mg/L和(14.0±9.9)mg/L,去除率分別為(97.8±1.5)%、(93.8±5.0)%和(81.5±14.2)%。MBR出水出水色度為80~214度,殺菌后出水有望回用于圈舍沖洗,減少豬場生產(chǎn)的水資源消耗。3.如果豬場考慮MBR處理出水排放,則需要進一步除磷,通過分析MBR出水中磷組成,發(fā)現(xiàn)77.4%以上的TP以正磷酸鹽(PO43-)形式存在,因此對MBR出水以化學(xué)除磷方法進行處理;結(jié)果表明,當(dāng)氫氧化鈣投加量為9mg/L,PAC為6mg/L,硫酸鐵為6.5mg/L,出水磷達到排放標(biāo)準(zhǔn)。綜合考慮三種試劑的除磷效果及運行成本,優(yōu)先選擇氫氧化鈣。4.基于以上實驗研究,形成豬場污水膜生物反應(yīng)器與化學(xué)除磷相結(jié)合的組合工藝,并設(shè)計出處理能力為10m3/d的膜生物反應(yīng)器中試方案,為下一步的中試研究提供參考。本論文通過試驗獲取了我國典型豬場不同清糞方式的污水特性基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并通過人工干清糞豬場污水的膜生物反應(yīng)器小試效果,以及豬場污水膜生物反應(yīng)器與化學(xué)除磷組合工藝研究,優(yōu)化出豬場污水膜生物反應(yīng)器處理優(yōu)化參數(shù),為豬場污水膜生物反應(yīng)器處理技術(shù)的深入研究提供了基礎(chǔ)參數(shù)和技術(shù)參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X713
【目錄】：

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