ABR-改進(jìn)型CRI工藝對(duì)養(yǎng)豬污水的處理研究.pdf

1、我國(guó)是世界上養(yǎng)豬最多的國(guó)家，廣西作為全國(guó)養(yǎng)豬大省，養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，但同時(shí)又產(chǎn)生大量污水，對(duì)環(huán)境造成了很大的污染。研究養(yǎng)豬污水的處理工藝，使之達(dá)標(biāo)排放，不僅為養(yǎng)豬污水處理工藝提供了理論依據(jù)，對(duì)于保護(hù)環(huán)境也有很大的意義。本論文主要以改進(jìn)型人工快速滲濾系統(tǒng)(CRI)為主體，結(jié)合厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)和曝氣處理對(duì)養(yǎng)豬污水進(jìn)行處理研究。探討了改進(jìn)型CRI和組合工藝對(duì)養(yǎng)豬污水的處理效果分析，并研究了CRI內(nèi)不同高度、加水前后填料的酶活性變化和

2、微生態(tài)分析。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
　　1.改進(jìn)型CRI運(yùn)行研究:
　　(1)相同進(jìn)水條件下，長(zhǎng)、短柱對(duì)養(yǎng)豬污水的COD處理效果相差不大，但大柱對(duì)污水中NH3-N的去除效果較小柱好;水力負(fù)荷與COD和NH3-N的去除率呈負(fù)相關(guān);提高進(jìn)水的有機(jī)負(fù)荷可在一定程度上可提高污水COD的去除率，但當(dāng)有機(jī)負(fù)荷增加到一定程度時(shí)，CRI系統(tǒng)的去除率基本保持穩(wěn)定。
　　(2)一二級(jí)聯(lián)用可有效提高改進(jìn)型CRI對(duì)養(yǎng)豬污水的處理效果，在進(jìn)水

3、COD濃度為340～471mg/L時(shí)，一級(jí)和二級(jí)滲濾柱出水濃度分別為183～234mg/L和49～102mg/L;進(jìn)水NH3-N濃度為85～155mg/L，一級(jí)和二級(jí)滲濾柱出水濃度分別為85～155mg/L和9～31 mg/L。
　　(3)在一級(jí)滲濾柱中，隨各填料層厚度的增加，出水COD濃度基本呈下降趨勢(shì)，NH3-N濃度持續(xù)下降，NO2--N濃度先增加后降低，NO3--N濃度持續(xù)增加，pH持續(xù)降低。二級(jí)滲濾柱中，COD、NH3-N

4、、NO3--N和pH變化規(guī)律與一級(jí)滲濾柱相似，但NO2--N隨各填料層的增加，濃度持續(xù)下降。
　　(4)提高進(jìn)水碳氮比后，系統(tǒng)對(duì)污水COD和NH3-N的去除效果增強(qiáng);與低碳氮比時(shí)不同，NO2--N濃度在一級(jí)滲濾柱中濃度基本呈下降趨勢(shì)，在二級(jí)滲濾柱中下降更明顯;NO3--N濃度依然呈升高趨勢(shì);一級(jí)滲濾柱出水的pH與低碳氮比時(shí)變化規(guī)律相同，呈下降趨勢(shì)，但二級(jí)滲濾柱出水pH變化不大。
　　2.組合工藝對(duì)養(yǎng)豬污水的處理研究:

5、　　(1) ABR反應(yīng)器對(duì)養(yǎng)豬污水COD的去除主要發(fā)生在第1、2格室，第4格室最少。
　　(2) COD和NH3-N去除效果最好的是工藝二（ABR-曝氣-改進(jìn)型CRI），ABR進(jìn)水濃度為734～1436mg/L，曝氣出水達(dá)到238～882mg/L，工藝出水可達(dá)50mg/L左右;添加曝氣處理后工藝二對(duì)NH3-N的去除影響明顯，去除率達(dá)99％以上。
　　(3) NO2--N濃度變化規(guī)律在工藝一（ABR-改進(jìn)型CRI）與工藝二中相

6、似，ABR進(jìn)出水濃度變化不明顯，在CRI一級(jí)處理中濃度上升明顯，在CRI二級(jí)處理后濃度又出現(xiàn)明顯下降。在工藝三（曝氣-ABR-改進(jìn)型CRI）中，NO2--N濃度在ABR反應(yīng)器處理前后出現(xiàn)下降趨勢(shì)。
　　(3) NO3--N濃度在工藝二中污水經(jīng)曝氣處理后沒有升高趨勢(shì)，但在工藝三中NO3--N濃度升高明顯，且經(jīng)ABR處理后NO3--N濃度出現(xiàn)明顯下降。
　　(4) TN去除效果在添加曝氣處理后去除效果變化明顯，工藝一和工藝二進(jìn)水

7、TN分別為595mg/L和646mg/L時(shí)，去除率分別為14.22％和45.57％，工藝二較工藝一去除效果明顯提高。將曝氣處理放置于ABR前端可有效提高ABR對(duì)TN的去除效果。
　　3.改進(jìn)型CRI系統(tǒng)內(nèi)填料的酶活性分析:
　　長(zhǎng)柱中填料的4種酶（過(guò)氧化氫酶、脲酶、硝酸鹽還原酶和亞硝酸鹽還原酶）活性在加水后活性一般均高于加水前，且水力負(fù)荷較高時(shí)酶活性也較高。填料中過(guò)氧化氫酶和脲酶活性在一級(jí)柱中要大于二級(jí)柱，填料的硝酸鹽還原酶

8、和亞硝酸鹽還原酶活性二級(jí)柱略大于一級(jí)柱。
　　4.改進(jìn)型CRI內(nèi)填料高通量測(cè)序分析。
　　(1)在改進(jìn)型CRI一級(jí)滲濾柱內(nèi)，在門的分類水平上填料的變形菌門、擬桿菌門、厚壁菌門、放線菌和綠彎菌門的相對(duì)豐度較大，變形菌門為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)類群。在屬的分類水平上亞硝化菌屬在一級(jí)滲濾柱上、中、下部加水前和加水后均有發(fā)現(xiàn)，且在CRI中層比率最高分別為6.95％和3.42％，硝化菌屬在一級(jí)滲濾柱下層比率最高，加水前后分別為2.09％、3.04％

9、，厭氧氨氧化菌在一級(jí)滲濾柱內(nèi)并未發(fā)現(xiàn)。
　　(2)在改進(jìn)型CRI二級(jí)滲濾柱內(nèi)，在門的分類水平上與一級(jí)滲濾柱相似，變形菌門、擬桿菌門、厚壁菌門和放線菌門的相對(duì)豐度最大，變形菌門為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)類群。與一級(jí)滲濾柱不同，亞硝化菌屬在滲濾柱上層位置采樣口樣品中比率最高加水前后分別為4.15％和5.34％。硝化菌屬在加水前、后二級(jí)滲濾柱的上層填料取樣口樣品中比率均較高，分別為3.85％和2.44％。在二級(jí)滲濾柱中層發(fā)現(xiàn)厭氧氨氧化菌屬，在二級(jí)滲濾柱