UASB工艺处理养殖废水的厌氧氨化及产气率实验研究

论文摘要

目前国内猪场排放的大量废水都没有经过有效的回收利用或处理即直接排放,对环境产生了严重的污染。针对猪场废水具高有机物浓度、高悬浮物、高氨氮等特点,本研究提出采用UASB处理养殖废水。通过实验模拟的方法,论文在分析UASB反应器不同进水浓度、进水停留时间、进水温度及进水pH对养殖废水处理效果的影响的基础上,提出UASB处理养殖废水的最佳条件。为今后的工程应用奠定一定的基础。研究表明:利用UASB处理猪场废水时,通过控制各影响因素和反应过程,能使反应器内形成沉降性能良好的污泥。研究论证了使用UASB处理养殖废水的可行性:研究表明:进水浓度是影响出水氨氮浓度、氨氮增加率、出水COD浓度、COD去除率以及产气率的重要因素。氨氮增加率随着进水氨氮浓度的增加而增加,COD去除率亦随着COD进水浓度的增加而增加;进水浓度越大,UASB产气率越大;本实验分析了一系列进水停留时间对反应器的影响,结果表明,当进水停留时间为36h,氨氮增加率为16%,COD去除率为80%,UASB产气率为1.17L/L·d左右;当进水停留时间为43～48h,氨氮增加率为16.5%,COD去除率为80%,UASB产气率为1.20L/L·d,因此,43～48h为最佳水力停留时间;不同的进水温度条件下,氨氮增加率、COD去除率、产气率均依次在低温阶段的15℃、中温阶段的35℃以及高温阶段的55℃出现峰值。中温阶段的峰值分别为:氨氮增加率16.5%、COD去除率78%、产气率1.12L/L·d,高温阶段的峰值较中温阶段的峰值增加不明显,中温阶段的38℃为最经济合理的进水温度;氨氮增加率随着进水pH的增加出现先增加再减小的趋势;偏酸性环境时和偏碱性环境均不利于有机物的去除;反应器在进水pH 7～7.5时,产气率保持在一个较高水平。因此,本论文认为,UASB处理养殖废水时,最佳进水pH为7.0～7.5。出水VFA是表征反应器正常与否的重要指标。UASB处理养殖废水时,当出水VFA浓度为6.0mmol/L～12.0mmol/L之间,表明反应器运行正常;当出水VFA浓度达到16mmol/L以上时,表明反应器存在酸化的危险,需要采取措施加以改进。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 猪场废水处理技术研究现状
• 1.1.1 猪场废水的产生和特点
• 1.1.2 猪场废水的危害性
• 1.1.3 猪场废水处理技术研究进展
• 1.2 UASB原理及应用现状
• 1.2.1 UASB工艺的原理
• 1.2.2 UASB特点及应用情况
• 1.3 产气率研究现状
• 1.4 厌氧氨化研究现状
• 1.5 问题的提出
• 1.6 研究目的与意义
• 1.7 本文研究内容、方法和技术路线
• 1.7.1 研究内容
• 1.7.2 研究方法
• 1.7.3 技术路线
• 第二章 本论文研究的理论基础
• 2.1 厌氧反应理论基础
• 2.1.1 水解阶段
• 2.1.2 发酵（或酸化）阶段
• 2.1.3 产乙酸阶段
• 2.1.4 产甲烷阶段
• 2.2 厌氧处理的影晌因素
• 2.2.1 温度
• 2.2.2 pH值及消化液缓冲能力
• 2.2.3 污泥停留时间与水力停留时间
• 2.2.4 营养物质
• 2.2.5 毒性物质
• 2.2.6 有机负荷
• 2.3 厌氧氨化的理论基础
• 第三章 实验条件、材料、方法
• 3.1 实验时间地点
• 3.2 试验用水
• 3.3 实验装置和材料
• 3.4 实验监测设备
• 3.5 实验分析方法
• 第四章 UASB启动实验研究
• 4.1 污泥接种
• 4.2 启动方式
• 4.3 启动结果与分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 UASB氨氮增加率影响因素研究
• 5.1 UASB氨氮增加率影响因素
• 5.1.1 进水浓度对氨氮增加率的影响
• 5.1.2 进水停留时间对氨氮增加率的影响
• 5.1.3 进水温度对氨氮增加率的影响
• 5.1.4 进水pH对氨氮增加率的影响
• 5.2 本章小结
• 第六章 UASB处理养殖废水的产气率研究
• 6.1 UASB产气率影响因素研究
• 6.1.1 进水COD浓度UASB产气率的影响
• 6.1.2 进水停留时间对UASB产气率的影响
• 6.1.3 进水温度对UASB产气率的影响
• 6.1.4 进水pH对UASB产气率的影响
• 6.2 本章小结
• 结论与建议
• 1、结论
• 2、建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文