豬場廢水厭氧消化液垂直流人工濕地處理系統(tǒng)的研究.pdf

1、厭氧消化技術(shù)因其可直接處理高濃度有機物，產(chǎn)泥量少、節(jié)約能源及產(chǎn)生沼氣的特點而在豬場廢水處理中廣泛采用。但是，厭氧消化出水即沼液中COD、NH4+-N、TP濃度依然很高，如果豬場周圍沒有足夠土地消納沼液，剩余的沼液必須經(jīng)過后處理才能達標排放。在國家科技支撐計劃項目-新型高效規(guī)?；託夤こ?南方山丘區(qū)沼液生態(tài)達標處理型沼氣工程示范(2008BADC4B04)課題的支持下，對豬場廢水厭氧消化液垂直流人工濕地處理系統(tǒng)進行了研究，得出以下主要研究

2、結(jié)果：
　　 1.篩選了垂直流人工濕地處理系統(tǒng)的基質(zhì)。不同基質(zhì)的性價比有以下關(guān)系：岷江砂＞沱江砂＞青衣江砂＞沸石＞活性炭，綜合考慮各基質(zhì)吸附性能和性價比，在四川，可以選擇岷江砂作為人工濕地的基質(zhì)處理豬場廢水厭氧消化液。岷江砂對氨氮的去除率隨振蕩時間和投加量的增加而增加。通過吸附等溫曲線Langmuir方程和Freundlich方程擬合，計算得出砂的最大吸附容量為0.418mg·g-1，與實測吸附容量相差不大。
　　 2.

3、對比研究了添加污泥、人工沸石的強化效果。隨著實驗的進行，參照、污泥強化、人工沸石強化系統(tǒng)出水pH趨于一致，進水pH分別為7.93,7.80,8.60，出水分別降低到7.54、7.51、7.52。參照、污泥強化、人工沸石強化系統(tǒng)的COD去除率分別為69.9％,73.1％、80.4％；NH4+-N去除率分別為72.3％,76.2％、86.7％；總生物轉(zhuǎn)化率分別為66.4％,67.5％，86.1％。另外，人工沸石強化系統(tǒng)出水TP濃度至少能保證

4、72d達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(GB18596-2001)，而污泥強化系統(tǒng)與參照一樣只能達標運行19d。人工沸石強化可以提高系統(tǒng)的COD、TP及NH4+-N去除率和NH4+-N轉(zhuǎn)化率，污泥強化的效果不明顯。
　　 3.考察了污染負荷及水力負荷對垂直流人工濕地系統(tǒng)的影響。當氨氮負荷低于21.1gNH4+-N/(m3.d)，出水濃度能滿足《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》(GB18596-2001)的要求。在高、中等、低磷負荷系統(tǒng)

5、的出水TP濃度均能滿足標準要求的條件下，高負荷系統(tǒng)去除總磷的量較高。相同污染負荷條件下，水力負荷對系統(tǒng)去除氨氮的影響較小，低水力負荷、中等、高水力負荷系統(tǒng)的平均去除率為94.1％、92.0％、90.7％；總氨氮去除量分別為21.6gNH4+-N、21.1gNH4+-N、20.7gNH4+-N；對TP去除的影響較大，低水力負荷、中等、高水力負荷系統(tǒng)的TP去除率分別為80.5％、61.7％、38.2％；去除量分別為950mgTP、758mg

6、TP、548mgTP。
　　 4.弄清了生物因素與非生物因素對垂直流人工濕地系統(tǒng)去除NH4+-N的作用。非生物因素-基質(zhì)吸附對系統(tǒng)去除氨氮起到重要的作用，第一階段，在進水及基質(zhì)均滅菌的條件下，1＃系統(tǒng)依然能保持95.9％的氨氮去除率。生物因素-微生物活性使系統(tǒng)具有較高的抗沖擊負荷能力，在提高進水氨氮負荷的條件下，1＃、2?；|(zhì)滅菌系統(tǒng)的氨氮去除率分別降低了25.1％、13.8％,3＃保持微生物活性系統(tǒng)只降低了1.2％。對于一個運

7、行穩(wěn)定的人工濕地系統(tǒng)，氨氮被微生物轉(zhuǎn)化的同時，污水中的氨氮又被吸附到基質(zhì)中，從而污水中的氨氮得以去除。人工濕地系統(tǒng)對磷的去除，主要靠非生物因素的吸附作用，生物因素對總磷去除的影響較小。
　　 5.探索了垂直流人工濕地處理系統(tǒng)氧的來源及供給機制。水位線的高低對垂直流人工濕地處理豬場廢水厭氧消化液的影響較大，高水位線條件下，系統(tǒng)內(nèi)呈厭氧狀態(tài)，不利于氨氮的轉(zhuǎn)化，影響氨氮的去除。但是高水位使得基質(zhì)和污水充分接觸，有利于基質(zhì)對TP的吸附。