北京郊區(qū)小規(guī)模養(yǎng)豬場廢水污染調(diào)查及處理研究
本文關鍵詞:北京郊區(qū)小規(guī)模養(yǎng)豬場廢水污染調(diào)查及處理研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:畜禽養(yǎng)殖污染已成為繼工業(yè)污染、生活污染之后的第三大污染源,開發(fā)經(jīng)濟、高效的豬場廢水處理技術是目前研究的熱點。本論文以北京郊區(qū)小規(guī)模養(yǎng)豬場為調(diào)查對象,測試廢水水質(zhì)并實地調(diào)研了廢水處理技術現(xiàn)狀;研究了厭氧折流板反應器(ABR)工藝處理模擬畜禽養(yǎng)殖廢水的啟動過程、處理效能及其優(yōu)化運行,確定了ABR反應器快速啟動的方式,考察了DO和進水C/N對序批式活性污泥法(SBR)工藝脫碳除氮效果的影響,以及ABR-SBR組合工藝對實際養(yǎng)豬場廢水的處理性能,主要結(jié)果如下:對北京市21家養(yǎng)豬場調(diào)查結(jié)果表明:不同豬場之間水質(zhì)差異很大,COD、 BOD5、NH3-N、TN、TP、SS的濃度范圍分別為3614~15310、1600~8180、164.5~1375.5、332.4~2617.2、21.3~254.5、358~3800mg/L;銅和鋅的濃度分別為0~5.875 mg/L和0.172~23.434 mg/L,各有47.6%和52.4%的樣品超過《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(二次征求意見稿)中規(guī)定的銅和鋅排放限值。養(yǎng)殖場廢水中的細菌總數(shù)在1.28×105~1.92×107 CFU/mL,糞大腸菌群數(shù)在3.6×105-8.8×107 MPN/L,蛔蟲卵在0-8個/L。經(jīng)調(diào)研,大型豬場處理工藝一般比較完整,小型豬場或分散養(yǎng)殖,一些只設厭氧處理單元或者不設。ABR處理模擬養(yǎng)豬場廢水的研究表明:在33+1℃、HRT=36 h條件,采用低負荷、低增幅的啟動方式,歷時61天可完成啟動;COD、氨氮和總磷的最終去除率分別為93%、21%和32%;HRT影響COD、氨氮的降解率,溫度對ABR去除效果影響不大。ABR啟動過程中,顆粒污泥中位直徑從0.53mm增長到0.59~1.12 mm。成熟顆粒污泥結(jié)構(gòu)相對疏松,致密程度低于接種污泥。SBR處理模擬厭氧消化液的研究表明:在T=25±1℃, SBR瞬時進水COD濃度為800 mg/L,氨氮濃度為300 mg/L時,外投加1.13 g的乙酸鈉,氨氮去除率隨DO濃度升高呈增加趨勢,去除率分別為88%和96%,總氮去除率略有下降,分別為86%和78%。在DO濃度為2.0和4.0 mg/L時,亞硝酸鹽累積率均值分別為49%和54%,推測DO=2 mg/L時發(fā)生了SND。調(diào)節(jié)好氧工序的溶解氧到2mg/L,碳氮比等于6,SBR曝氣4h后,SND率為94.91%,SND脫氮效果明顯。COD去除率隨C/N的增加而升高,并且提高C/N對氨氮和總氮的降解有益。研究了ABR-SBR組合工藝處理實際養(yǎng)豬場廢水效果,探討了組合工藝的運行特性,ABR-SBR對COD的去除率穩(wěn)定在97.6%左右,NH3-N和TP的去除率可達91.3%和59.5%。在實驗結(jié)果及參考相關文獻的基礎上,結(jié)合養(yǎng)豬場廢水水質(zhì)特點,設計了日處理300t的豬場廢水處理工程工藝,考慮經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益,提出固液分離預處理十ABR+SBR+化學除磷的工藝流程。
【關鍵詞】:養(yǎng)豬場廢水 水質(zhì)特征調(diào)查 厭氧折流板 序批式活性污泥法
【學位授予單位】:北京林業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X713
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 1 引言10-20
- 1.1 問題的提出10-11
- 1.2 畜禽養(yǎng)殖廢水現(xiàn)狀及處理方法11-14
- 1.2.1 畜禽養(yǎng)殖廢水現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 國內(nèi)外畜禽養(yǎng)殖廢水處理方法12-14
- 1.3 厭氧折流板反應器(ABR)處理技術的研究進展14-15
- 1.3.1 厭氧處理技術研究14-15
- 1.3.2 ABR在廢水處理中的應用15
- 1.4 SBR工藝的發(fā)展15-17
- 1.4.1 SBR的構(gòu)造和工作原理15-17
- 1.5 ABR-SBR組合工藝處理畜禽養(yǎng)殖廢水17-18
- 1.6 研究目的與內(nèi)容18-20
- 1.6.1 研究目的18-19
- 1.6.2 研究內(nèi)容19-20
- 2 實驗材料與方法20-28
- 2.1 樣品采集20-21
- 2.2 實驗用水21-22
- 2.3 接種污泥22
- 2.4 實驗裝置及運行控制22-24
- 2.4.1 厭氧折流板反應器裝置22-23
- 2.4.2 序批式活性污泥反應器裝置23-24
- 2.5 分析項目及測試方法24-25
- 2.5.1 污水的水質(zhì)24-25
- 2.5.2 畜禽糞便的氮、磷、鉀及重金屬25
- 2.5.3 污泥特征25
- 2.6 實驗方法25-28
- 2.6.1 厭氧折流板反應器處理畜禽養(yǎng)殖廢水的啟動與運行25-26
- 2.6.2 SBR處理厭氧消化液研究26-27
- 2.6.3 ABR-SBR處理畜禽養(yǎng)殖廢水研究27-28
- 3 郊區(qū)小規(guī)模養(yǎng)豬場廢水水質(zhì)調(diào)查及處理技術現(xiàn)狀28-40
- 3.1 郊區(qū)小規(guī)模養(yǎng)豬場廢水水質(zhì)調(diào)查28-35
- 3.1.1 常規(guī)水質(zhì)28-30
- 3.1.2 重金屬30-32
- 3.1.3 病原微生物狀況32-34
- 3.1.4 豬場糞便中氮、磷、鉀及重金屬含量34-35
- 3.2 處理工藝現(xiàn)狀35-39
- 3.3 小結(jié)39-40
- 4 厭氧折流板反應器的啟動與運行40-53
- 4.1 厭氧折流板反應器的啟動40-46
- 4.1.1 厭氧折流板反應器的啟動過程40-43
- 4.1.2 厭氧顆粒污泥的生長特征43-46
- 4.2 ABR成熟厭氧顆粒污泥的特征46-49
- 4.2.1 ABR中成熟厭氧顆粒污泥的物理特征46-47
- 4.2.2 反應器內(nèi)生物相特征觀察47-49
- 4.3 ABR的運行優(yōu)化49-52
- 4.3.1 水力停留時間49-51
- 4.3.2 反應器溫度51-52
- 4.4 小結(jié)52-53
- 5 ABR-SBR組合工藝處理養(yǎng)豬場廢水研究53-65
- 5.1 SBR處理模擬豬場厭氧消化液的效能53-61
- 5.1.1 DO對系統(tǒng)脫碳除氮效能的影響53-56
- 5.1.1.1 不同DO濃度條件下反應器對有機質(zhì)的運行處理效果53
- 5.1.1.2 不同DO濃度條件下反應器對氨氮的運行處理效果53-54
- 5.1.1.3 不同DO條件下脫氮方式的探討54-55
- 5.1.1.4 不同DO條件下對總磷的運行處理效果55-56
- 5.1.2 進水C/N對系統(tǒng)脫碳除氮效能的影響56-61
- 5.1.2.1 不同C/N條件反應器對有機質(zhì)的運行處理效果56-57
- 5.1.2.2 不同C/N條件反應器對氨氮的運行處理效果57-58
- 5.1.2.3 不同C/N條件下脫氮方式的探討58-59
- 5.1.2.4 不同C/N條件反應器對總磷的運行處理效果59-60
- 5.1.2.5 優(yōu)化條件下典型周期內(nèi)污染物的去除60-61
- 5.2 組合工藝試驗結(jié)果分析61-64
- 5.2.1 COD及其去除率變化61-62
- 5.2.2 氨氮及其去除率變化62-63
- 5.2.3 總磷及其去除率變化63-64
- 5.3 小結(jié)64-65
- 6 300m~3/d的養(yǎng)豬場廢水處理工程設計65-78
- 6.1 設計基礎資料65-67
- 6.1.1 設計依據(jù)65
- 6.1.2 設計原則65
- 6.1.3 設計規(guī)模65-66
- 6.1.4 污水處里工藝方案確定及工藝流程66
- 6.1.5 各級處理單元污染物去除率分析66-67
- 6.2 主要購置物設計及設備選型67-72
- 6.3 平面與高程布置72-73
- 6.3.1 平面布置72
- 6.3.2 高程布置72-73
- 6.4 工程投資計概算與運行經(jīng)濟分析73-77
- 6.4.1 工程投資計算73-75
- 6.4.2 運行費用估算75-77
- 6.5 小結(jié)77-78
- 7 結(jié)論與展望78-80
- 7.1 結(jié)論78-79
- 7.2 研究不足及展望79-80
- 參考文獻80-84
- 附件84-86
- 個人簡介86-87
- 導師簡介87-88
- 獲得成果目錄88-89
- 致謝89
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