上流式厌氧生物膜与生物接触氧化耦合工艺处理猪场废水的研究

论文摘要

规模化养殖具有生产效率高、饲料转换率高、生产成本低、经济效益高等特点。但随着规模化养殖业的迅速发展,也带来了严重的环境问题。本文提出采用UASBB与二级生物接触氧化耦合新工艺处理猪场废水,详细研究了该工艺的启动特性和稳定运行,并在实验室小试中处理实际废水。实验室结果表明,通过接种厌氧污泥和反硝化污泥,UASBB反应器经过48d启动,有机容积负荷0.7277kg COD/(m3·d)),COD去除率稳定在85%以上。随后,经140d驯化逐步在UASBB内实现同步厌氧氨氧化甲烷化与反硝化,UASBB氨氮去除率最终稳定在33%左右。将城市污水处理厂氧化沟的活性污泥作为生物接触氧化池启动菌种来源,经过23d的培养,生物接触氧化池的COD和氨氮去除率分别达到95%和85%以上,并通过控制溶解氧为1.2mg/L～1.6mg/L,使其亚硝酸盐氮积累量最大。耦合UASBB和二级生物接触氧化池,确定最佳外回流比为300%,在进水氨氮40mg/I、COD300mg/L的情况下,耦合系统总的COD负荷为0.1332kg/(m3·d),总氮负荷为0.0150 kg/(m3·d),氨氮的总负荷为0.0156kg/(m3·d)。与传统活性污泥法相比,耦合系统节约的O24.345g/(m3·d)和COD3.291g/(m3·d),并多回收CH44.607L/(m3·d)。耦合系统用于实际猪场废水处理,共运行60 d,其中进二级沼液15 d,进一级沼液15d,进原水30 d,对整个系统来说：COD负荷最高达到2.79kg/(m3·d),耦合系统对二级沼液、一级沼液、原水的COD平均去除率达到94.4%、94%、97%；TN负荷最高达到0.465kg/(m3·d),耦合系统对二级沼液、一级沼液、原水的的TN平均去除效果达到83.8%、82.5%、84.2%；氨氮负荷最高达到0.279kg/(m3·d);耦合系统对二级沼液、一级沼液、原水的氨氮平均去除率达到91%、91.9%、88.2%。本实验研究结果表明上流式厌氧生物膜与生物接触氧化耦合新工艺对高含氮的猪场废水具有较强的去碳脱氮效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 猪场废水
• 1.1.1 猪场废水特征及危害
• 1.1.2 猪场废水的处理方法
• 1.1.3 存在的问题
• 1.2 UASB研究现状
• 1.2.1 传统型UASB
• 1.2.2 改良型UASB
• 1.2.3 UASBB
• 1.3 同步厌氧氨氧化甲烷化反硝化
• 1.3.1 厌氧氨氧化
• 1.3.2 甲烷化
• 1.3.3 反硝化
• 1.3.4 同步厌氧氨氧化甲烷化反硝化
• 1.4 生物接触氧化研究现状
• 1.5 短程硝化
• 1.5.1 短程硝化
• 1.5.2 控制途径
• 1.6 课题来源、研究内容和技术路线
• 1.6.1 课题来源
• 1.6.2 研究内容
• 1.6.3 技术路线
• 1.7 本研究的创新点
• 第二章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 污泥
• 2.1.2 填料
• 2.1.3 实验用水
• 2.2 实验设备
• 2.3 实验仪器
• 2.4 分析指标和方法
• 第三章 UASBB及生物接触氧化池的启动与驯化
• 3.1 UASBB厌氧启动及同步反应的驯化
• 3.1.1 实验装置
• 3.1.2 接种污泥
• 3.1.3 填料选择
• 3.1.4 厌氧启动
• 3.1.5 UASBB同步厌氧氨氧化甲烷化反硝化
• 3.1.6 厌氧颗粒污泥特性
• 3.2 生物接触氧化池的挂膜驯化
• 3.2.1 实验装置
• 3.2.2 接种污泥
• 3.2.3 选择填料
• 3.2.4 挂膜与驯化
• 3.2.5 短程硝化
• 3.3 本章小结
• 第四章 UASBB与生物接触氧化池的耦合
• 4.1 实验装置
• 4.2 实验用水
• 4.2.1 实验模拟用水
• 4.2.2 猪场原水及沼液
• 4.3 最佳外回流比及运行情况
• 4.3.1 运行方式
• 4.3.2 最佳外回流比
• 4.3.3 最佳外回流比下系统运行情况
• 4.4 耦合系统用于猪场废水处理
• 4.4.1 猪场废水处理情况
• 4.4.2 猪场废水处理效果的影响因素
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期问的研究成果