混凝-吸附工藝對(duì)養(yǎng)豬廢水處理效果的研究.pdf

1、隨著我國(guó)規(guī)模化生豬養(yǎng)殖的快速發(fā)展，日益增多的養(yǎng)豬廢水已經(jīng)成為我國(guó)主要的農(nóng)業(yè)污染源之一，未經(jīng)處理的污水對(duì)周邊地區(qū)的水體、大氣、土壤產(chǎn)生了嚴(yán)重污染，對(duì)居民健康也造成了顯著危害。規(guī)?；i場(chǎng)廢水常用厭氧工藝進(jìn)行處理，但厭氧處理具有水力停留時(shí)間長(zhǎng)、構(gòu)筑物容積大、初期投資成本高和氨氮去除效果差等缺點(diǎn)。本論文選用無(wú)機(jī)、有機(jī)絮凝劑復(fù)配的混凝工藝和沸石材料吸附的聯(lián)合物理工藝對(duì)養(yǎng)豬廢水進(jìn)行預(yù)處理，研究其對(duì)養(yǎng)豬廢水的凈化效果。
　　研究所選的聚合氯化鋁

2、(PAC)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鋁鐵(PAFC)、聚合硅酸鋁鐵(PSAF)等4種無(wú)機(jī)絮凝劑，以及陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)、陰離子聚丙烯酰胺(APAM)和非離子聚丙烯酰胺(NPAM)等3種有機(jī)絮凝劑對(duì)養(yǎng)豬廢水均有較好的處理效果，其中濁度、COD和TP去除效果較好，而NH3-N和TN去除較差。通過(guò)比對(duì)篩選得到了最適宜的無(wú)機(jī)和有機(jī)絮凝劑分別為PAFC和CPAM，在處理1L的養(yǎng)豬廢水時(shí)，100 g/L的PAFC最佳投加量為11mL

3、，2g/L的CPAM投加量為5 mL。
　　在pH為5時(shí)，混凝出水最為澄清，濁度和COD的去除率最高，但調(diào)節(jié)pH至5耗酸較多，且TP在酸性條件去除較差;在原水pH下，出水濁度、COD去除稍差，但TP去除效果大幅提高，更為經(jīng)濟(jì)適用。無(wú)機(jī)絮凝劑在靜置15 min左右后沉降達(dá)到穩(wěn)定，有機(jī)絮凝劑靜置5 min左右沉降穩(wěn)定。通過(guò)正交試驗(yàn)確定了PAFC在燒杯試驗(yàn)的最佳水力條件為:混合階段攪拌30s，攪拌速度350 r/min，反應(yīng)階段攪拌20

4、min，攪拌速度40 r/min; CPAM最佳水力條件為:混合階段攪拌30s，攪拌速度350r/min，反應(yīng)階段攪拌30 min，攪拌速度60 r/min。
　　在用無(wú)機(jī)、有機(jī)絮凝劑復(fù)配混凝處理養(yǎng)豬廢水時(shí)，應(yīng)先投加無(wú)機(jī)絮凝劑PAFC后投加有機(jī)絮凝劑CPAM，且保持60～90 s的間隔時(shí)間。無(wú)機(jī)、有機(jī)絮凝劑復(fù)配最佳的使用條件為:100 g/L的PAFC投加8 mL，2g/L的CPAM投加3.5 mL，靜置沉淀5 min。在最優(yōu)混凝

5、條件下，污水濁度、COD和TP去除率分別可達(dá)到89.39％、84.85％和89.93％，但NH3-N和TN去除效果不理想。
　　文中比對(duì)了2種天然沸石(FS1和FS2)對(duì)NH4Cl模擬廢水中氨氮的吸附效果，選取了較優(yōu)的顆粒沸石(FS2KL)合成了一種脫氮除磷填料(FS2TL)。4種材料對(duì)模擬廢水氨氮的等溫吸附特征均能較好的符合Langmuir和Freundlich曲線，其飽和吸附量分別為13.95 mg/g、13.98 mg/g、

6、9.94 mg/g和8.02 mg/g。材料對(duì)氨氮的動(dòng)力學(xué)過(guò)程均呈現(xiàn)出“快速吸附，緩慢平衡”的特點(diǎn)，其中FS1、FS2、FS2KL的動(dòng)力學(xué)曲線采用準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程較準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程擬合更好，而FS2TL更符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。pH在5～7時(shí)，材料氨氮吸附量受pH影響不大，pH超過(guò)7后，吸附量略微下降，pH從8增加到9，吸附量明顯降低。廢水氨氮去除率均隨著沸石材料投加量的增加呈現(xiàn)出先快速增高后逐漸穩(wěn)定的趨勢(shì)，單位質(zhì)量沸石的氨氮吸附量則是隨

7、投加量的增加而快速降低，下降速度逐漸放緩。4種材料對(duì)氨氮的吸附量是隨著溫度的上升而上升，表明其對(duì)氨氮的吸附均為吸熱反應(yīng)。
　　填料FS2TL對(duì)混凝出水氨氮的飽和吸附量為5.71 mg/g，明顯小于模擬配水氨氮的飽和吸附量8.02 mg/g。在采用FS2TL動(dòng)態(tài)吸附處理混凝出水時(shí)，吸附柱對(duì)污水中NH3-N、TN和TP都有較好的處理效果，但對(duì)COD吸附效果不佳。隨著進(jìn)水流速增大，污水在柱層中停留時(shí)間減少，吸附柱穿透和飽和時(shí)間點(diǎn)提前;隨