我國水體環(huán)境污染源分為工業(yè)污水、生活污水及農(nóng)業(yè)污水。農(nóng)業(yè)污染物占全國水污染量的50%左右,而畜禽養(yǎng)殖廢水的水污染排放量占農(nóng)業(yè)水污染量的70%以上,其中養(yǎng)豬廢水占比最高。在掌握養(yǎng)豬污染源排放特征的基礎(chǔ)上,采用干清糞方式,實現(xiàn)污染物從源頭控制及污染物的資源化利用,通過源分離-ABR厭氧處理后的養(yǎng)豬廢水富含高NH_4~+-N、低COD的特性,造成C/N較低,后期脫氮效果變差,如何高效處理養(yǎng)豬廢水中是面臨的挑戰(zhàn)及亟需解決的問題。為解決傳統(tǒng)上脫氮效果差、后期操作復(fù)雜和能耗高等問題,構(gòu)建一種以PCL為基質(zhì)的強化硝化反硝化組合的新型填料人工濕地,在此基礎(chǔ)上研究新型填料人工濕地處理養(yǎng)豬廢水時NH_4~+-N和COD去除特性,以及PCL填加量和HRT對人工濕地處理效能的影響。主要研究結(jié)論如下:1.PCL在清水溶出性實驗中釋碳量穩(wěn)定持久,每克日平均釋碳為0.22mg/L。在以PCL(25g)作為反硝化過程所需碳源與微生物載體時,研究進水C/N對養(yǎng)豬廢水內(nèi)NO_3~--N及COD的去除效果的影響,并轉(zhuǎn)算PCL的適宜填加量。C/N為4至7時,NO_3~--N的去除率達到最佳,位于86.27%-99.40%范圍內(nèi),但隨著C/N的升高,COD濃度也發(fā)生積累趨勢,由30.61mg/L升高至43.48mg/L,由PCL填料的釋碳性能及不同C/N條件下NO_3~--N的處理效果可得日處理1mg/L的NO_3~--N宜填加PCL范圍為18g至33g。2.研究HRT對不同C/N條件下的NO_3~--N及COD去除率的影響,NO_3~--N和COD的去除率隨著HRT的延長逐漸提高,在等同的HRT條件下,NO_3~--N的去除率與C/N的大小成正相關(guān)。3.對新型填料人工濕地處理養(yǎng)豬廢水的運行性能進行研究:當反應(yīng)器水力負荷為1.06m~3/(m~2·d),進水COD和NH_4~+-N的濃度分別為300mg/L和110mg/L時,在強化硝化區(qū)內(nèi),COD和NH_4~+-N去除率分別可達到64.29%和86.05%,強化反硝化區(qū)對NO_3~--N的去除可達到83.47%。串聯(lián)組合時,COD和NH_4~+-N的去除率分別為70.03%和89.00%,NO_2~--N的積累量在0.32mg/L-2.71mg/L范圍內(nèi),出水水質(zhì)達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(GB18596-2001)的排放標準。4.當反應(yīng)器水力負荷為1.06m~3/(m~2·d),進水COD和NH_4~+-N濃度分別為300mg/L和100mg/L時,反應(yīng)器內(nèi)PCL的最佳填加量為1500g到2000g,此時COD、NH_4~+-N及NO_3~--N的去除效果達到最佳,去除率范圍分別為77.34%-78.68%、55.60%-58.61%和69.55%-70.08%。5.當反應(yīng)器進水COD和NH_4~+-N濃度分別為300mg/L和100mg/L時,強化硝化區(qū)HRT為60min時,此時硝化作用強度最高,NH_4~+-N得到最有效的去除。強化反硝化區(qū)HRT為6h時,可實現(xiàn)NO_3~--N的高效去除,COD濃度相對為最低值,此時為PCL碳源釋放量與反硝化作用強度的最佳動態(tài)平衡點。所以新型填料人工濕地的強化硝化區(qū)與強化反硝化區(qū)的HRT分別為60min與6h組合時,對污染物的去除效果最佳。
【學位單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X713
【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及目的
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的及意義
    1.2 養(yǎng)豬廢水的特征及危害
        1.2.1 養(yǎng)豬廢水的特征
        1.2.2 養(yǎng)豬廢水的危害
    1.3 養(yǎng)豬廢水的處理技術(shù)
        1.3.1 生化處理技術(shù)
        1.3.2 生態(tài)處理技術(shù)
    1.4 人工濕地處理技術(shù)
        1.4.1 凈化機理及主要影響因素
        1.4.2 人工濕地處理養(yǎng)豬廢水研究進展
        1.4.3 人工濕地添加固相碳源強化反硝化脫氮的研究進展
    1.5 主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料與方法
    2.1 工藝設(shè)計與思路
        2.1.1 提高復(fù)氧能力
        2.1.2 加強反硝化效果
    2.2 實驗材料
        2.2.1 實驗填料
        2.2.2 接種污泥與實驗用水水質(zhì)
    2.3 實驗裝置與運行方法
        2.3.1 PCL填料性能實驗
        2.3.2 人工濕地實驗
    2.4 試驗檢測方法與設(shè)備
        2.4.1 分析方法
        2.4.2 實驗儀器設(shè)備
第3章 PCL填料性能研究
    3.1 釋碳性能
        3.1.1 實驗材料與方法
        3.1.2 實驗結(jié)果
    3.2 C/N對去除污染物的影響
        3.2.1 試驗材料與方法
        3.2.2 脫氮影響
        3.2.3 有機物去除影響
    3.3 HTR對不同C/N條件下去除污染物的影響
        3.3.1 試驗材料與方法
        3.3.2 脫氮影響
        3.3.3 有機物去除影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 人工濕地處理效果分析
    4.1 人工濕地對污染物的去除效能研究
        4.1.1 氮的去除效果
        4.1.2 有機物的去除效果
        4.1.3 pH的變化
    4.2 單個周期內(nèi)污染物去除特性研究
        4.2.1 TN的去除
        4.2.2 COD的去除
    4.3 本章小結(jié)
第5章 人工濕地處理效能的影響因素
    5.1 實驗方法
    5.2 PCL填加量對污染物去除效果的影響
        5.2.1 氮的去除效果
        5.2.2 有機物的去除效果
    5.3 不同HRT條件下污染物的去除效果
        5.3.1 強化硝化區(qū)污染物的去除
        5.3.2 強化反硝化區(qū)污染物的去除
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝

【參考文獻】

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本文編號：2850444