规模化猪场废水氨氮对厌氧微生物活性的影响及生物脱氮的研究

论文摘要

氨氮对厌氧微生物的活性有一定的影响,规模化猪场废水在厌氧消化过程中,由于氨化作用,强化了这一影响作用。通过厌氧毒性测定试验及污泥活性恢复试验,研究模拟废水及猪场原水氨氮对厌氧微生物活性的影响。结果表明,模拟废水氨氮对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响具有多重性,当氨氮浓度低于400mg/L时,表现为促进产甲烷作用。当氨氮浓度为800mg/L时,开始表现为抑制产甲烷作用,并且随着氨氮浓度的升高,抑制作用增强。猪场原水在进水浓度下均表现为抑制作用。模拟废水50%抑制浓度为1900.1mg/L,猪场原水50%抑制浓度为1725.9mg/L;在相同的抑制程度下,模拟废水氨氮浓度均高于猪场原水,平均相差594.1mg/L。原水氨氮浓度及消化体系pH环境对消化过程中氨氮转化率及有机物的去除率均有影响。试验表明,原水氨氮浓度越高,氨化率越低,但COD去除率越高。在pH=7.0,7.5,8.0的试验范围内,pH=7.5的消化体系氨化率最高;pH=7.0的体系COD去除率及产气量均最高,pH=7.5稍低,两种体系均远高于pH=8.0体系。氨氮转化速度很快,在前4h即能完成大部分氨化,结合COD去除效果,厌氧消化时间宜为24h,pH宜为7.5。通过厌氧颗粒污泥好氧化培养,经过53d培养驯化后,氨氮浓度达716.8mg/L,去除率为98.2%,COD去除率为90%,进入正式试验阶段。试验确定SBR处理猪场废水厌氧消化液脱氮工艺的最优工况为:瞬时进水后缺氧搅拌40min+6h前段曝气+60min后段缺氧搅拌+40min后段曝气+1h沉淀+40min排水,运行周期为10h;最优运行参数为:C/N宜为10.4,DO宜为2.0 mg/L,MLSS宜为5000 mg/L。优化条件下稳定运行一周期,总氮去除率可达69.4%,COD去除率为90.1%,氨氮去除率为93.9%,出水达到畜禽养殖业污染物排放标准GB18596-2001。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 规模化猪场废水污染的危害及处理现状
• 1.1.1 养猪业在我国经济中的地位
• 1.1.2 养猪业的污染现状及危害
• 1.1.3 猪场废水的处理现状及研究进展
• 1.2 氨氮对厌氧微生物活性的影响
• 1.2.1 氨氮对厌氧微生物的作用
• 1.2.2 氨氮对厌氧微生物活性的抑制浓度
• 1.3 生物脱氮原理及研究现状
• 1.3.1 生物脱氮原理
• 1.3.2 生物脱氮技术的新进展
• 1.4 本课题的研究目标
• 1.4.1 课题研究的目的和意义
• 1.4.2 课题研究内容
• 第二章 氨氮对厌氧微生物活性的影响
• 2.1 材料及方法
• 2.1.1 试验装置
• 2.1.2 试验材料
• 2.1.3 分析项目及方法
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 模拟废水
• 2.2.2 猪场原水
• 2.3 计算方法和判断依据
• 2.3.1 毒性的表示方法及计算方法
• 2.3.2 毒性物质分类及其判断依据
• 2.4 实验结果与讨论
• 2.4.1 模拟废水
• 2.4.2 猪场原水
• 2.4.3 模拟废水与猪场原水对比分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 厌氧处理过程中氨化规律的研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验装置
• 3.1.2 试验用水
• 3.1.3 分析项目及分析方法
• 3.1.4 污泥的培养与驯化
• 3.1.5 试验方法
• 3.2 实验结果与分析
• 3.2.1 进水氨氮浓度的影响规律
• 3.2.2 pH对氨化结果的影响
• 3.3 本章小结
• 第四章 SBR脱氮工艺条件的优化
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验装置
• 4.1.2 试验用水
• 4.1.3 分析项目及分析方法
• 4.1.4 污泥的培养与驯化
• 4.1.5 试验方法
• 4.2 实验结果与分析
• 4.2.1 运行工况的确定
• 4.2.2 运行参数的确定
• 4.2.3 一个周期内各指标的变化情况
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况