【摘要】：規(guī)模化養(yǎng)殖能夠極大提高生產(chǎn)效率和飼養(yǎng)轉(zhuǎn)換率,降低成本,增加經(jīng)濟(jì)效益；隨著規(guī)�；B(yǎng)殖迅速發(fā)展,也帶來(lái)了一系列的環(huán)境新問(wèn)題,特別是規(guī)�；i場(chǎng)廢水是一種高含氮有機(jī)廢水,傳統(tǒng)的厭氧消化處理方法不具備生物脫氮的能力,且經(jīng)常引起出水C/N比例失調(diào),增加后續(xù)脫氮難度。 本文立足于國(guó)內(nèi)外規(guī)�；B(yǎng)殖廢水生物處理研究的最新成果,提出采用新型IC-SBBR組合工藝處理豬場(chǎng)廢水,詳細(xì)研究該組合工藝處理豬場(chǎng)廢水的啟動(dòng)特性和系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行條件優(yōu)化,并考察了工藝工程化應(yīng)用的可行性,充分利用兩者的組合優(yōu)勢(shì)促進(jìn)豬場(chǎng)廢水高效脫碳除氮。 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果表明,通過(guò)接種部分厭氧污泥,IOC反應(yīng)器通過(guò)62d培養(yǎng)馴化,容積負(fù)荷提升至6 kgCOD/(m3·d), COD去除率達(dá)到81.5%,顆粒污泥粒徑增大,但由于厭氧環(huán)境下將廢水中少量有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)氮,IOC反應(yīng)器出現(xiàn)了出水NH4+-N濃度高于進(jìn)水NH4+-N濃度情況。將城市污水處理廠氧化溝的活性污泥作為SBBR啟動(dòng)菌種來(lái)源,經(jīng)過(guò)24d的培養(yǎng)馴化,SBBR的COD、NH4+-N和TP的去除率分別可以達(dá)到85%、90%和87%以上,并可以穩(wěn)定運(yùn)行,確定了SBBR合適運(yùn)行工況為進(jìn)水0.25h、厭氧3h、好氧7h、沉淀0.5h、排水0.25h、閑置1h,排泥時(shí)間7d。 實(shí)驗(yàn)室研究過(guò)程中,工藝對(duì)豬場(chǎng)廢水中COD、NH4+-N具有較高的處理能力,但總氮平均去除率僅有28.5%；本文通過(guò)增加SBBR缺氧-好氧交替頻次和添加30%豬場(chǎng)原水兩種方式,提升工藝的COD、NH4+-N特別是TN去除效果,增加SBBR缺氧-好氧交替頻次可以使TN去除率提升到78.6%。添加30%原水可以使TN去除率提升到50%以上；而由于減少了硝態(tài)氮對(duì)除磷的干擾,TP去除率也可達(dá)到80%以上,處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到增強(qiáng)。 同時(shí),本文還探討了同步厭氧氨氧化產(chǎn)甲烷反硝化在IOC-SBBR工藝中實(shí)現(xiàn)的可能性,實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果表明工藝啟動(dòng)完成后,厭氧氨氧化活性為4.12 mgNH4+-N/(gVSS·h))或者6.65 mgNO2--N/(gVSS·h);厭氧活性污泥呈紅褐色,顆粒呈不規(guī)則的橢圓球狀,污泥中的細(xì)菌有許多為不規(guī)則的短桿小球狀細(xì)菌,屬于厭氧氨氧化菌的典型特證；IOC反應(yīng)器中亞硝氮的去除效果一直高于氨氮的去除效果,NO2--N/NH4+-N去除的比率約為1.44,大于1.32的厭氧氨氧化理論值,說(shuō)明IOC反應(yīng)器N02--N和N03--N的去除,除了占主導(dǎo)地位的厭氧氨氧化反應(yīng)外,通過(guò)反硝化作用也實(shí)現(xiàn)了部分硝態(tài)氮的去除。 本文在實(shí)驗(yàn)室研究基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對(duì)本工藝工程化的應(yīng)用進(jìn)行了研究,示范工程研究結(jié)果表明：通過(guò)在SBBR反應(yīng)器中添加30%豬場(chǎng)原水增強(qiáng)厭氧消化液的可生化性,COD、NH4+-N和TP的去除效果得到明顯提升；去除率分別提高38.9%、12.15%和7.2%；在IOC-SBBR工藝之后輔助人工濕地進(jìn)一步脫氮除磷,組合工藝對(duì)高含氮豬場(chǎng)有機(jī)廢水處理效果明顯,經(jīng)過(guò)16個(gè)月穩(wěn)定運(yùn)行,組合工藝的平均去除率：COD 96.5%,NH4+-N 89%,SS 96.2%,TP 86%；工藝出水水質(zhì)達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18596-2001)要求,折合噸廢水處理費(fèi)用為1.27元,工藝實(shí)現(xiàn)了良好的生態(tài)和社會(huì)效益。
【圖文】：

圖11厭氧氨氧化工藝氮的可能轉(zhuǎn)移機(jī)理、Fzg.1.1MeCI泊動(dòng)smof動(dòng)trog即tr田飛sfermanaerobie田飛刀moru坎mo粗婦Uon圖中HZO表示聯(lián)氨氧化還原酶;、1、很為亞硝酸鹽還原酶;HH表示聯(lián)氨水解酶。、NOZ一N是ANAMM0x不可缺少的反應(yīng)基質(zhì)之一，但是一般來(lái)說(shuō)，普通廢水原水中只含有N踐氣N，要使ANAMMOx工藝運(yùn)行，，必須先將大約55%的N場(chǎng)氣N氧化為NOZ一N，因此需要在厭氧氨氧化工藝前置一個(gè)亞硝化工藝，組合成亞硝化一厭氧氨氧化聯(lián)合工藝[70】。亞硝化一厭氧氨氧化聯(lián)合工藝是當(dāng)前高濃度含氮廢水處理研究的新熱點(diǎn)，該聯(lián)合工藝特別適合應(yīng)用于一些低C加比的廢水生物脫氮(如垃圾滲濾液，消化污泥脫水液)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)ANAMMox工藝的研究比較多【7’】，但亞硝化反應(yīng)中NH4氣N轉(zhuǎn)化為NOZ刊情況直接影響著ANAMMOX的處理效果，是整個(gè)聯(lián)合工藝有效運(yùn)行的關(guān)鍵因素。游離氨對(duì)氨氧化菌和亞硝酸氧化菌的選擇性抑制作用在實(shí)現(xiàn)亞硝化一厭氧氨氧化聯(lián)合工藝發(fā)揮著積極作用[70]。Ahthonisen[72]研究發(fā)現(xiàn)游離氨(隊(duì))會(huì)抑制氨氧化菌和亞硝酸氧化菌的活性但亞硝酸氧化菌比氨氧化菌對(duì)抑

硝酸鹽作為電子受體，完成過(guò)量吸磷和硝酸氮還原成氮?dú)膺^(guò)程相統(tǒng)一，DPB能將反硝化脫氮和生物除磷這兩個(gè)傳統(tǒng)理論認(rèn)為彼此獨(dú)立的反應(yīng)過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一結(jié)合f8’一86]。從圖1.2可以看出傳統(tǒng)除磷與反硝化除磷代謝模型對(duì)比[87〕，反硝化聚磷可節(jié)省曝氣量，減少剩余污泥產(chǎn)生量，節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用[88一92]。除磷.卜一一一一一一一一一一一一勺除磷脫氮脫氮需需 CODDD需需 CODDD厭氧段(釋磷)好氧段(聚磷)缺城段(反石肖化)厭氧段(釋磷)缺氧段(反石肖化聚磷)圖1.2傳統(tǒng)除磷(左)和反硝化除磷(右)對(duì)比 F19.1.2ComParisonoftraditionalanddenitrifyingPhosPhorusremoval反硝化除磷脫氮理論的提出，解決了傳統(tǒng)除磷脫氮工藝自身無(wú)法解決的矛盾，提高污水處理系統(tǒng)除磷脫氮能力，改變了傳統(tǒng)污水處理工藝‘。以能耗能，’這一事實(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)減少污泥產(chǎn)量和運(yùn)行費(fèi)用193]。一些利用反硝化除磷現(xiàn)象開(kāi)發(fā)而來(lái)的工藝已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，如Bortone等提出的DEPHANOx工藝[94]，在
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：X703

【引證文獻(xiàn)】

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2 賈偉;我國(guó)糞肥養(yǎng)分資源現(xiàn)狀及其合理利用分析[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：2708928