高氨氮养猪废水工艺的优化研究和应用

发布时间：2020-03-17 22:06

【摘要】：随着政府政策对养殖业标准化推进以及养殖业污水排放标准的提高,养猪场朝向规模化发展进行转变,养猪场废水排放量也随之不断增长并成为主要的农业污染源之一。江西省某大型股规模化养猪场采用水泡粪作为清粪方式,产生的冲洗废水具有各类污染物浓度高、C/N比不均衡、水质复杂等特点。原有处理工艺“圆网筛+气浮+封闭式厌氧塘+好氧池”无法完全消纳该养猪场废水各类污染物,目前国内针对该类废水进行深度处理并完成达标排放的工程实例较少,本课题目的为针对该猪场原有废水处理工程进行改造扩建,提出一套行之有效、运行稳定并且较为经济的污水处理方案,并在调试运行后完成达标排放。本课题在根据文献查阅、废水实验研究和前期工作的前提条件下,在原有污水处理的基础上,改造扩建原有单级“好氧池”为“两级A/O”反应器,并且在后端新增“生物滤池+Fenton氧化池+化学沉磷池”进行深度处理,经实验研究与调试运行数据形成以下结论:(1)根据单因素与正交试验结果,表明Fenton反应对COD去除效果较好,并得出最适反应条件为:pH为4、H_2O_2添加量为3.0ml/L、搅拌时间为30min、H_2O_2与亚铁离子添加摩尔比为10:1。在此条件下COD去除率达到85.7%,出水COD降至69.5mg/L。(2)研究选用Al_2(SO_4)_3、PAC、PAFC、PFS四种无机絮凝剂作为混凝剂选择研究,实验表明Al_2(SO_4)_3与PFS对TP去除效果较好,通过对比筛选确定Al_2(SO_4)_3作为该养猪废水化学沉磷剂,在初始pH为6.5、Al_2(SO_4)_3添加量为400mg/L、搅拌时间为20min时,该情况下对TP的去除效果达到98.8%并降至0.34mg/L。(3)采用阶梯性递增水量对两级A/O系统与生物滤池进行启动,对两级A/O进行气浮原水添加比例与混合液内回流比例进行调试,最终确定两级A/O进水添加气浮原水比例30%、O池混合液内回流采用200%。调试阶段结束后,两级A/O系统对COD、NH_3-N、总磷的平均去除率分别为87.0%、91.4%、40.7%。(4)生物滤池在调试完成后对COD、NH_3-N、TP的去除效果为40.1%、34.2%、14.9%,确定反冲洗频率在7d/次,冲洗方式选用气水联用法,整个冲洗时间控制在13~18min。(5)基于实际运行效果和运行成本考虑,对Fenton氧化池与化学除磷池进行调试运行,调试结果表明Fenton反应池在反应时间为57min、初始pH为4、30%H_2O_2投加量为1ml/L、H_2O_2与Fe~(2+)的投加摩尔比10:1,出水COD维持在130mg/L以下;调试结果确定化学沉磷池在搅拌时间为36min、初始pH为6.5,硫酸铝投加量为250mg/L,此时TP维持在4.2以下。(6)经改造后该废水处理系统去除效果较好,其中COD、NH_3-N、TP的出水浓度分别在130mg/L、33mg/L、4.2mg/L。均可达《鄱阳湖生态经济区水污染物排放标准》(DB36/852-2015)表1中要求。整个改造工程项目总投资为231.17万元,估算废水站运行成本为7.35元/m~3。
【图文】：

第五章 工程调试内容提高碱度，在沼液 C/N 比较低时，两级 A/O 系统碳源缺乏[59]，导致反硝化不完全，随着气浮原水的比例不断加大，废水 C/N 值不断提高，加强了反过程，产生的碱度增加，pH 下降减缓。在不添加原水时，O1、A2、O2 反内 pH 值均小于 7，降低工艺脱氮的进行，随气浮原水投加比例的增加，促硝化阶段进行，pH 值也更加稳定，进而提高整个 A/O 去除效果。（2）不同比例气浮出水对 A/O 工艺去除 COD、NH3-N 的影响

图 5.6 不同比例气浮出水添加与 A/O 处理 NH3-N 关系由上图所示，随着气浮出水添加比例的提高，废水中 C/N 升高，A/O NH3-N 去除率先升高后趋于平稳，气浮出水添加比例在 30%和 40%时， NH3-N 有较好去除率，随着投加比例升高，二级 A/O 系统有机物浓度增N 比上升，A 段反硝化过程反应加强，废水中硝酸盐与亚硝酸盐浓度降低硝化反应并提高系统对氨氮的去除率，此时该系统对 NH3-N 的去除效果较除效果维持在 90-91%，出水维持在 49～58mg/L。由上述对 COD、NH3-N 的处理结果表明，添加气浮出水能有效增强系D、NH3-N 去除能力，气浮出水添加比例为 30%时，该反应器对 COD、N达到较好的水平，出水浓度较低，该调试过程确定 A/O 进水中采用气浮比占 30%。.3.2 回流比对两级 A/O 的影响初始 A/O 系统设置为 100%，，在启动阶段完成后，调试阶段改变 A/O 回流比，其中共分为三阶段，第一阶段（0-6d）回流比确定为 100%，第
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X713

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本文编号：2587766