浸沒式膜生物反應(yīng)器處理豬場污水試驗研究.pdf

1、我國是生豬養(yǎng)殖大國，豬的生理特點及現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)決定了生豬養(yǎng)殖的污水產(chǎn)生量大且污染物濃度高，豬場污水的環(huán)境污染問題已嚴重制約了生豬產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。由于種種原因，大部分豬場周圍的農(nóng)田面積不足甚至無農(nóng)田對污水進行消納，對豬場污水進行深度處理成為這些豬場的迫切需要。本文針對豬場污水基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和深度處理技術(shù)缺乏的問題，對典型清糞方式豬場污水進行了周年監(jiān)測、并對人工干清糞豬場污水進行膜生物反應(yīng)器(MBR)小試試驗效果研究、MBR出水除磷的研究，在

2、此基礎(chǔ)上提出了豬場污水MBR處理與化學(xué)除磷處理組合工藝，并進行中試方案設(shè)計，主要試驗結(jié)果如下:
　　1.選擇豬場典型人工干清糞、水泡糞和機械干清糞方式，分春、夏、秋、冬四個季節(jié)，每個季節(jié)連續(xù)采樣5天，對不同清糞方式豬場污水中化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TN)、氨氮(NH4+-N)和總磷(TP)濃度進行檢測分析。結(jié)果表明:人工干清糞、水泡糞和機械干清糞豬場污水的年平均COD濃度分別為(3206±1020) mg/L、(16672±8

3、212) mg/L和(18589±4871)mg/L，TN濃度分別為(328±119) mg/L、(2110±943) mg/L和(6249±2043) mg/L，NH4+-N濃度分別為(185±64) mg/L、(1143±566) mg/L和(2259±1250) mg/L，TP濃度分別為(69±49) mg/L、(299±121) mg/L和(104±75) mg/L。對同一種清糞方式，豬場污水夏秋季節(jié)的COD、TN、NH4+-N

4、濃度低于春冬季節(jié)，但夏秋季節(jié)的TP濃度略高于春冬季節(jié);人工干清糞豬場污水的污染物濃度相對較低，C/N比值較高，可生化性較好，有利于生化處理。
　　2.采用浸沒式膜生物反應(yīng)器處理對其人工干清糞豬場污水的運行參數(shù)進行研究，分別選擇三個水平的膜區(qū)溶解氧濃度(＜1.5、1.5～3、＞3mg/L)、水力停留時間(0.75、1.5、3.0d)、混合液回流比(200％、300％、400％)，通過正交試驗，設(shè)計形成9個處理組，分3批進行，每批試驗

5、運行50d（20d適應(yīng)期和30d試驗期）。試驗結(jié)果表明:反應(yīng)器出水平均COD、氨氮、TN、TP濃度分別為(202±201)mg/L，(56.6±54.0) mg/L、(91.6±69.1) mg/L，(19.2±10.0) mg/L，去除率分別為(94.3±5.8)％、(70.0±27.2)％、(70.7±20.7)％、(68.3±17.4)％。MBR對糞大腸菌群數(shù)的去除率為(99.9±0.08)％，試驗中86.4％的出水糞大腸菌群數(shù)能

6、達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)水污染物排放標準》的要求。通過COD、氨氮、TP的極差分析，優(yōu)化出MBR最佳運行參數(shù)為:DO1.5～3.0mg/L、HRT3.0d和混合液回流比300％，該組合參數(shù)為試驗處理4，此運行條件下出水COD、NH4+-N和TP濃度分別為(69.3±48.7) mg/L、(10.0±8.2) mg/L和(14.0±9.9) mg/L，去除率分別為(97.8±1.5)％、(93.8±5.0)％和(81.5±14.2)％。MBR出水

7、出水色度為80～214度，殺菌后出水有望回用于圈舍沖洗，減少豬場生產(chǎn)的水資源消耗。
　　3.如果豬場考慮MBR處理出水排放，則需要進一步除磷，通過分析MBR出水中磷組成，發(fā)現(xiàn)77.4％以上的TP以正磷酸鹽(PO43-)形式存在，因此對MBR出水以化學(xué)除磷方法進行處理;結(jié)果表明，當氫氧化鈣投加量為9mg/L，PAC為6mg/L，硫酸鐵為6.5mg/L，出水磷達到排放標準。綜合考慮三種試劑的除磷效果及運行成本，優(yōu)先選擇氫氧化鈣。

8、>　　4.基于以上實驗研究，形成豬場污水膜生物反應(yīng)器與化學(xué)除磷相結(jié)合的組合工藝，并設(shè)計出處理能力為10m3/d的膜生物反應(yīng)器中試方案，為下一步的中試研究提供參考。
　　本論文通過試驗獲取了我國典型豬場不同清糞方式的污水特性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并通過人工干清糞豬場污水的膜生物反應(yīng)器小試效果，以及豬場污水膜生物反應(yīng)器與化學(xué)除磷組合工藝研究，優(yōu)化出豬場污水膜生物反應(yīng)器處理優(yōu)化參數(shù)，為豬場污水膜生物反應(yīng)器處理技術(shù)的深入研究提供了基礎(chǔ)參數(shù)和技術(shù)參考依