豬場(chǎng)廢水生物硝化反硝化強(qiáng)化脫氮及稻田深度處理工藝研究.pdf

1、針對(duì)豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水氮磷嚴(yán)重超標(biāo)、碳氮比較低以及廢水水量較大等特點(diǎn)，本論文通過(guò)走訪調(diào)研分析典型性豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水處理工藝及處理出水水質(zhì)指標(biāo)，提出了豬場(chǎng)廢水膜生物反應(yīng)器與固體碳源反硝化系統(tǒng)聯(lián)用生物強(qiáng)化脫氮，以及豬場(chǎng)廢水稻田深度處理兩種工藝，在分析兩種工藝用于豬場(chǎng)廢水處理效果的同時(shí)，初步揭示了固體碳源強(qiáng)化生物反硝化微生物機(jī)制、微觀結(jié)構(gòu)變化，核算了稻田消納豬場(chǎng)廢水氮磷能力、施灌豬場(chǎng)廢水水稻生長(zhǎng)及土壤營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。論文主要得出以下結(jié)果:
　　(1)調(diào)

2、研的四家豬場(chǎng)生豬年存欄量在500-20000頭之間，清糞方式主要以人工干清糞為主，廢水處理模式均為厭氧發(fā)酵、厭氧發(fā)酵+氧化塘、厭氧發(fā)酵+序批式活性污泥法(SBR)+氧化塘，原水與沼液的氨氮與總氮濃度超過(guò)999mg/L以及1397mg/L，溶解磷與總磷濃度超過(guò)13.9 mg/L以及29.2 mg/L，化學(xué)需氧量(COD)濃度超過(guò)1500 mg/L，廢水COD/TN普遍在1-4之間，生物脫氮困難。
　　(2)氨氮負(fù)荷在0.048 g

3、NH4+-N/(gVSS·d)情況下，膜生物反應(yīng)器(MBR)系統(tǒng)氨氮與COD去除率分別超過(guò)94％與97％，出水氨氮濃度在14 mg/L以下，出水COD低于79 mg/L。但出水硝態(tài)氮有較高的積累，濃度范圍在30 mg/L至67 mg/L之間;第27天膜污染開始加重。固相反硝化試驗(yàn)中，聚丁二酸丁二脂(PBS)與聚已內(nèi)酯(PCL)系統(tǒng)氮素去除率穩(wěn)定在99％，但PCL系統(tǒng)后期下降至50％，聚β-羥基丁酸戊酸酯(PHBV)系統(tǒng)氮素去除率在20％

4、至60％波動(dòng)。PCL系統(tǒng)總有機(jī)碳(TOC)出現(xiàn)累積效應(yīng)，容易造成水質(zhì)的有機(jī)物二次污染。三種碳源表面掃描電鏡(SEM)觀察，微生物主要以桿菌為主，PBS表面化學(xué)官能團(tuán)變化較大，反硝化成本最低。根據(jù)固體碳源表面微生物高通量測(cè)序結(jié)果，PBS表面微生物膜中反硝化菌占比相對(duì)較高，主要含有噬氫菌屬與固氮弓菌屬，共占比約34％，綜合反硝化脫氮效果、碳源分子結(jié)構(gòu)變化以及成本分析，PBS相比于PCL以及PHBV在豬場(chǎng)廢水反硝化脫氮方面有更大的利用價(jià)值。<

5、br>　　(3)稻田田面水氨氮與總氮濃度的平均降解速率為:155 mg/(L·d·ha)與226mg/(L·d·ha);溶解磷與總磷濃度的平均降解速率為:19 mg/(L·d·ha)與31 mg/(L·d·ha)，水稻生長(zhǎng)后期每月可消納豬場(chǎng)尾水2112t/ha。豬場(chǎng)尾水在稻田系統(tǒng)中停留時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)葉綠素SPAD值、株高并無(wú)顯著影響，對(duì)水稻的增產(chǎn)效果不太明顯，千粒重呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，但逐漸變緩。施灌后土壤的有機(jī)質(zhì)含量總體上保持穩(wěn)定的趨勢(shì);停留

6、時(shí)間為2天及4天的試驗(yàn)田堿解氮變化較高，停留時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)對(duì)堿解氮的增長(zhǎng)并沒有顯著影響;施灌后對(duì)稻田土壤速效磷并沒有顯著增長(zhǎng)效果;豬場(chǎng)尾水對(duì)土壤中速效鉀的含量影響較大。施灌豬場(chǎng)尾水后Ca與Fe的含量相對(duì)較穩(wěn)定，Mg含量略有升高，Mn、Zn與Na的含量均有所下降。土壤中Cr與Ni的含量在施灌豬場(chǎng)尾水后有所增加;Cu、Cd以及As的含量均有不同程度的下降，而Pb的含量并無(wú)顯著變化，所有重金屬含量均低于GB15618-2008中的第二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值，