论文摘要
养猪场废水主要包括畜禽粪尿和冲洗废水,具有高氨氮、高有机物浓度、高悬浮物等特点。在许多地区,养猪场废水已经或正在成为比工业废水、生活污水更大的污染源。作者展开了对养猪场现有处理工艺的研究分析,发现如何去除废水中的高浓度氨氮并使其达到排放标准,一直是猪场废水处理中面临的重要难题。亚硝化—厌氧氨氧化联合工艺是新型的生物脱氮工艺,其显著的优点广受人们的关注,该工艺包括两个步骤。首先氨氮在低溶解氧条件下被氧化成亚硝酸氮,之后在厌氧条件下其产物亚硝酸根与氨以接近1.32:1的比例反应直接生成气态氮和少量硝酸氮,从而达到生物脱氮的目的。本论文原水采用厌氧消化后的猪场废水,考察了猪场废水的亚硝化过程以便匹配后续的厌氧氨氧化,试验以普通活性污泥作为接种污泥,在成功培养出以亚硝酸菌为主的活性污泥的基础上,通过对SBR反应系统内pH值、DO、氨氮负荷、有机负荷、温度等运行参数的调控,找到能匹配厌氧氨氧化的亚硝化工艺的最佳运行参数,并对其微生物学机理、总氮损失、反应过程中基质转化规律等进行了探讨。实验结果表明:（1）论文首先是亚硝化反应器处理养猪废水的启动研究。试验表明:在温度为32℃,起始pH 8.2～8.5,通过调节曝气时间和曝气量,逐步增加负荷至原水,经过两个多月的污泥驯化培养,反应器中成功积累亚硝酸菌。（2）确定亚硝化反应器处理畜禽养猪废水的最佳运行方式的研究。试验表明:在反应器中将曝气时间控制在23h,既可以使废水中高浓度有机物达到较高的去除率又能使出水NH4--N与NO2-比例达到1:1.32左右。满足厌氧氨氧化反应器的进水。（3）在最佳运行方式下,研究了温度、pH、有机质、游离氨、溶解氧等对亚硝化过程的影响程度并确定了各因素的最佳控制范围。试验表明:亚硝化反应器内,温度在20℃至32℃范围,pH为8～8.2,投加NaHO3为50g,曝气量为0.2m3/h时,出水能较好的满足厌氧氨氧化进水的要求。当进水COD、NH4+-N浓度分别控制在1800mg/L及1400mg/L内,增加进水负荷时,应适量加大反应器中曝气量及曝气时间,不需要将DO维持在很低的范围内（＜1mg/L）。（4）研究了在优化条件下稳定运行时各指标的转化规律,试验表明:在稳定运行时,氨氮浓度随时间推移逐渐降低,亚硝酸盐氮浓度随时间推移逐渐升高,两者的转化速率均是先缓慢再加快,之后再次降低,硝酸盐氮浓度在整个过程中一直较低:pH在曝气前30 min内略有升高,其余时段都是呈下降趋势:DO在整个过程中都呈上升趋势。氨氮降解过程遵循一级反应动力学,降解的速率常数为19.11L/h。（5）研究了亚硝化过程中的总氮损失,试验表明曝气吹脱、反硝化反应、微生物的内源呼吸等是使总氮减少的原因。