發(fā)布時(shí)間：2018-04-20 04:12

  本文選題：養(yǎng)殖固體廢棄物 + 水解發(fā)酵��； 參考：《上海海洋大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：水產(chǎn)養(yǎng)殖固體廢棄物主要來源于養(yǎng)殖系統(tǒng)中的殘餌、糞便以及養(yǎng)殖對象的代謝物。這些物質(zhì)中均含有大量可被生物降解的物質(zhì),通過厭氧消化技術(shù)可將其水解酸化,產(chǎn)生能被反硝化細(xì)菌利用的有機(jī)物,作為養(yǎng)殖廢水反硝化處理過程中所需要的碳源,實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖固體廢棄物的資源化再利用。但是,養(yǎng)殖固體廢棄物在水解產(chǎn)生有機(jī)物過程中也伴隨著大量氨氮的產(chǎn)生,所以如何實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖固體廢棄物的合理資源化利用以及達(dá)到硝酸鹽氮和氨氮的同步去除效果,成為近年許多學(xué)者關(guān)注和研究的熱點(diǎn)問題。本研究結(jié)合同步硝化反硝化(Simultaneous Nitrification and Denitrification,SND)系統(tǒng),研究了以養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵液為碳源處理循環(huán)水養(yǎng)殖廢水時(shí)影響脫氮效果的因素以及處理效果,為養(yǎng)殖固體廢棄物的合理,有效資源化利用以及循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)污染零排放的健康養(yǎng)殖模式提供理論參考。1.利用水產(chǎn)養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵液為碳源處理養(yǎng)殖用水無機(jī)氮效果的研究對不同固液配比下養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵液做碳源的同步硝化反硝化效果進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,養(yǎng)殖固體廢棄物和養(yǎng)殖廢水分別以A組1:4,總固體懸浮物(Total solid suspension,TSS)為3756.5±958.12 mg/L,C/N=12.33;B組1:3,TSS為5109.0±1127.12 mg/L,C/N=10.49和C組1:2.5,TSS為5828.5±2008.8 mg/L,C/N=6.63的固液配比在35℃、180 r/min的恒溫?fù)u床(Innova 43R,艾本德,德國)中進(jìn)行厭氧發(fā)酵24 h時(shí),A組水解發(fā)酵更充分,發(fā)酵液中溶解性化學(xué)需氧量(Soluble chemical oxygen demand,SCOD)的含量最高,均值為639.93±128.52 mg/L,比B組、C組固液配比下SCOD含量增加了11.6%和42.5%。同時(shí),在歷時(shí)35 d的同步脫氮實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,A、B、C三組NO_3~--N的平均去除率分別為58.8±28.1%、44.8±28.6%和29.4±19.3%,其最大去除率則分別為98.1±3.4%、97.3±2.1%以及76.2±2.6%;總氨氮(Total ammonia nitrogen,TAN)去除率平均值為A組76.6±23.8%、B組76.0±22.8%和C組77.6±20.7%,且NO2--N沒有發(fā)生積累。從第15 d開始,反應(yīng)器運(yùn)行穩(wěn)定,A組總氮(Total nitrogen,TN)去除率達(dá)到71.2±20.3%,B組70.50±16.7%以及C組60.3±15.3%,獲得了較好的脫氮效果。其中以1:4(A組),TSS為3756.5±958.12 mg/L,C/N=12.33的實(shí)驗(yàn)配比組效果最佳。2.發(fā)酵時(shí)間對揮發(fā)性脂肪酸的影響以及不同C/N比下脫氮除磷效果本實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)一的基礎(chǔ)上,研究了不同發(fā)酵時(shí)間下,養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸(Volatile fatty acids,VFA)的濃度變化,以及不同碳氮比下的同步脫氮效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在發(fā)酵溫度35℃,初始pH相同時(shí),隨著發(fā)酵時(shí)間延長,發(fā)酵系統(tǒng)中產(chǎn)生的VFA的含量越高;在發(fā)酵第4 d時(shí),VFA的質(zhì)量濃度達(dá)到最大,為3129.38±885.19 mg/L,第3 d時(shí),VFA的含量達(dá)到了3032.77±197.93mg/L,與第3 d相比,其第4 d的優(yōu)勢不明顯。從第5 d開始,VFA的濃度并沒有隨發(fā)酵時(shí)間的延長而增加,而是出現(xiàn)了下降。到實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),VFA的含量由3129.38±885.19 mg/L下降到1825.07±152.9 mg/L。綜合各方面因素考慮,認(rèn)為用1:4配比進(jìn)行養(yǎng)殖固體廢棄物的水解發(fā)酵,其最佳時(shí)間為3 d。當(dāng)反應(yīng)器溶氧(Dissolved oxygen,DO)控制在0.25~0.5 mg/L,溫度25℃左右,pH值在6.5~7.5的范圍時(shí),6組C/N比下的脫氮除磷效果明顯,NO_3~--N的去除率達(dá)到70%左右。同時(shí),隨著C/N比增加,總磷(Total phosphorus;TP)的去除率增加,當(dāng)C/N=22.32時(shí),TP去除率達(dá)到最大,為89.2±2.7%。3.以養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵液為碳源時(shí)不同水力停留時(shí)間下的脫氮除磷效果針對不同水力停留時(shí)間(Hydraulic retention time,HRT)對脫氮除磷效果的不同影響,本部分研究了以1:4固液配比發(fā)酵后的養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵液做碳源時(shí),不同HRT(4 h、8 h、10 h、12 h)對脫氮效果的影響,其相對應(yīng)的水交換速度分別為0.5 L/h、0.25 L/h、0.2 L/h以及0.17 L/h。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,利用序批式反應(yīng)器(Sequencing batch reactor,SBR),維持反應(yīng)器DO在0.25~0.5 mg/L,pH 6.5~7.5,溫度25℃,C/N=3.09,HRT為4 h,水交換速度為0.5 L/h時(shí),可以達(dá)到較好脫氮除磷的效果,NO_3~--N以及TAN的平均去除率達(dá)到85.4±6.0%和52.75±12.1%。TAN的去除效果隨HRT的延長有所提高,但去除優(yōu)勢不明顯,且NO2--N在整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期中沒有發(fā)生積累。同時(shí),TP的去除率并沒有隨HRT的延長而增加,而是在4種HRT下其去除效果相似,平均去除率均在60%以上。4.三種不同碳源對養(yǎng)殖廢水的脫氮效果比較本部分探討了SBR同步硝化反硝化系統(tǒng)中以養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵液、葡萄糖、甲醇三種物質(zhì)分別為碳源時(shí),其反應(yīng)系統(tǒng)中同步脫氮除磷的變化情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,維持反應(yīng)器DO為0.25~0.5 mg/L,溫度23℃,pH值6.5~7.5時(shí),反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)行30個(gè)周期的情況下,三種不同碳源的脫氮效果為甲醇養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵液葡萄糖(C/N比的均值分別為7.4、6.57和7.3),且甲醇組TN的去除率僅比養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵液組高10.9%,其TN去除率分別為67.9±17.4%、60.5±16.6%和31.8±13.8%。養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵液組對于TP也有較好的去除效果且明顯高于甲醇組和葡萄糖組,其TP去除率分別為55.6±14.8%、19.5±9.6%和18.1±8.9%。所以以養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵液為碳源處理養(yǎng)殖廢水時(shí),可以達(dá)到良好的脫氮除磷效果。
[Abstract]:In this paper , we studied the factors affecting the denitrification effect and the treatment effect of solid waste produced by anaerobic digestion . The results showed that the solid waste fermentation broth was used as the carbon source in the treatment of waste water of culture solid wastes . The results showed that the average removal rates of NO _ 3 ~ - N in group A , B and C were 58.8 鹵 28.1 % , 44.8 鹵 28.6 % and 76.2 鹵 2 . 6 % , respectively , and the removal rate of total ammonia nitrogen and TAN was 76.5 鹵 8.12 mg / L , C / N = 12.33 . The results showed that the removal rate of total ammonia nitrogen ( TAN ) was 76.5 鹵 958.12 mg / L and C / N = 12.33 . The content of VFA was 3032.77 鹵 197.93mg / L . Compared with the third day , the removal rate of NO _ 3 ~ - N increased from 3129 . 38 鹵 885.19 mg / L to 210.07 鹵 152.9 mg / L . The results showed that the removal efficiency of the three different carbon sources increased with HRT and the removal rate of NO _ 3 ~ - N and TAN reached 85.4 鹵 6.0 % and 52.75 鹵 12.1 % respectively . The removal efficiency of the three different carbon sources was 65.6 鹵 17.4 % , 19.5 鹵 9.6 % and 18.1 鹵 8.9 % , respectively .

【學(xué)位授予單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X714

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本文編號(hào)：1776180