氨吹脱与膜生物反应器组合工艺处理猪场厌氧消化液研究
发布时间：2021-11-27 15:38
沼气工程处理畜禽粪污、回收生物能源在我国得到广泛示范应用，但产生的大量厌氧消化液，在无法还田利用的区域，由于缺乏适当的深度处理技术造成环境污染。针对这一个问题，本研究以猪场厌氧消化液深度处理为研究目标，在调研分析了水质参数、单一采用氨吹脱与膜生物反应器（MBR）工艺实验基础上，探讨了氨吹脱与膜生物分反应器组合工艺与运行参数，分析了脱氮细菌的群落演替规律，明确了高氨氮污水短程硝化的控制措施，为猪场厌氧消化液深度处理、畜禽养殖污染防治提供理论与技术支持。主要研究结论如下：（1）通过测试4家猪场的沼气工程厌氧消化液，分析了水质参数，其具有高氨氮、低碳氮比的特性。厌氧消化液氨氮浓度范围300-2000mgN/L、COD/TN仅为1.0-3.5，直接生物脱氮处理存在硝化碱度不足、反硝化碳源不足的问题。（2）采用氨吹脱工艺处理猪场厌氧消化液，分析了pH值、气液比、温度对氨吹脱的影响，并对参数进行了优化。在pH为10.5、气液比为2000-3000、沼液温度为30oC条件下，氨氮去除率为81.84%。经吹脱处理后，沼液碳氮比更为协调，有利于进一步生化处理。（3）采用MBR处理猪场厌氧消化液，明确了碳...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：101 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中国农业科学院博士学位论文评阅人、答辩委员会签名表
摘要
Abstract
英文缩略表
第一章 引言
1.1 厌氧消化液特性与深度处理的必要性
1.1.1 厌氧消化液特征与农田利用
1.1.2 厌氧消化液的自然净化处理
1.1.3 厌氧消化液深度处理的必要性
1.2 低碳氮比、高氨氮污水脱氮工艺研究进展
1.2.1 物化方法调节 C/N 比
1.2.2 低 C/N 比污水的生物脱氮方法
1.3 MBR 处理猪场厌氧消化液研究进展
1.4 本课题研究的内容和意义
第二章 氨吹脱处理猪场厌氧消化液研究
2.1 材料与方法
2.2 结果与讨论
2.2.1 猪场厌氧消化液特性调研结果
2.2.2 氨吹脱工艺参数优化试验结果
2.2.3 投加 Ca(OH)2对有机物、TP、总硬度等影响
2.3 小结
第三章 MBR 处理猪场厌氧消化液研究
3.1 材料与方法
3.1.1 试验用水
3.1.2 试验装置
3.1.3 试验设计与运行条件
3.1.4 测试分析方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 MBR 对有机物去除
3.2.2 MBR 对氨氮、总氮去除
3.2.3 MBR 混合液中氨氧化菌群分析
3.3 小结
第四章 氨吹脱与 MBR 组合工艺处理猪场厌氧消化液研究
4.1 材料与方法
4.1.1 试验用水
4.1.2 工艺流程与运行参数
4.1.3 样品采集方法
4.1.4 样品测试、分析方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 高 pH 和低 pH 处理下氨吹脱去除率
4.2.2 MBR 进、出水氮浓度
4.2.3 好氧区氨氮负荷、FA 浓度对 MBR 短程硝化反应的影响
4.2.4 MBR 中氨氧化细菌群结构分析
4.2.5 进水 COD/TN、BOD5/TN 对反硝化反应的影响
4.2.6 MBR 进、出水 COD 浓度
4.2.7 缺氧区 ORP 与反硝化反应的关系
4.2.8 组合工艺的物料消耗和运行成本
4.3 小结
第五章 高氨氮污水短程硝化参数的优化控制研究
5.1 材料与方法
5.1.1 试验装置
5.1.2 运行参数设置
5.1.3 进水水质与接种污泥
5.1.4 污泥的氨氮/亚硝酸盐氮转化速率测试
5.1.5 水质采样与测试方法
5.2 结果与讨论
5.2.1 三个平行反应器的 DO、pH 值
5.2.2 R1、R2、R3 短程硝化结果
5.2.3 MLSS 与污泥转化速率
5.3 结论
第六章 全文结论与研究展望
6.1 主要结论
6.2 创新点
6.3 不足与展望
参考文献
致谢
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]提高猪场沼液净化处理效果的氨吹脱控制参数[J]. 隋倩雯,董红敏,朱志平,郭东坡. 农业工程学报. 2012(11)
[2]吹脱法预处理皮革废水的实验研究[J]. 姜维,王小佳,贾仁勇,夏四清. 环境工程学报. 2010(04)
[3]大型沼气工程运行分析[J]. 陈智远,蔡昌达. 可再生能源. 2009(06)
[4]沼液肥料及其利用研究现状[J]. 骆林平,张妙仙,单胜道. 浙江农业科学. 2009(05)
[5]氨氮废水处理技术效费分析及研究应用进展[J]. 黄海明,傅忠,肖贤明,晏波. 化工进展. 2009(09)
[6]Effect of organic carbon on nitrification effciency and community composition of nitrifying biofilms[J]. HU Jie1,3,LI Daping1,LIU Qiang1,TAO Yong1,HE Xiaohong1,WANG Xiaomei1,LI Xudong1,GAO Ping21.Center for Applied and Environmental Microbiology,Chengdu Institute of Biology,Chinese Academy of Sciences,Chengdu 610041,China.2.School of Life Science,Sichuan University,Chengdu 610064,China 3.Graduate University of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China. Journal of Environmental Sciences. 2009(03)
[7]运行条件对膜生物反应器处理猪场厌氧消化液效果的影响[J]. 孟海玲,董红敏,朱志平,韩磊. 农业工程学报. 2008(09)
[8]沼肥对农田土壤的潜在污染分析[J]. 段然,王刚,杨世琦,杨正礼. 吉林农业大学学报. 2008(03)
[9]MBBR处理猪场废水厌氧消化液的研究[J]. 曹玉成,张妙仙,单胜道. 环境工程学报. 2008(05)
[10]USR在养殖废水处理中的实验研究[J]. 刘明轩,杜启云,王旭. 天津工业大学学报. 2007(06)
博士论文
[1]移动床膜生物反应器脱氮除磷性能的研究[D]. 杨帅.大连理工大学 2010
本文编号：3522578
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：101 页
【学位级别】：博士
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中国农业科学院博士学位论文评阅人、答辩委员会签名表
摘要
Abstract
英文缩略表
第一章 引言
1.1 厌氧消化液特性与深度处理的必要性
1.1.1 厌氧消化液特征与农田利用
1.1.2 厌氧消化液的自然净化处理
1.1.3 厌氧消化液深度处理的必要性
1.2 低碳氮比、高氨氮污水脱氮工艺研究进展
1.2.1 物化方法调节 C/N 比
1.2.2 低 C/N 比污水的生物脱氮方法
1.3 MBR 处理猪场厌氧消化液研究进展
1.4 本课题研究的内容和意义
第二章 氨吹脱处理猪场厌氧消化液研究
2.1 材料与方法
2.2 结果与讨论
2.2.1 猪场厌氧消化液特性调研结果
2.2.2 氨吹脱工艺参数优化试验结果
2.2.3 投加 Ca(OH)2对有机物、TP、总硬度等影响
2.3 小结
第三章 MBR 处理猪场厌氧消化液研究
3.1 材料与方法
3.1.1 试验用水
3.1.2 试验装置
3.1.3 试验设计与运行条件
3.1.4 测试分析方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 MBR 对有机物去除
3.2.2 MBR 对氨氮、总氮去除
3.2.3 MBR 混合液中氨氧化菌群分析
3.3 小结
第四章 氨吹脱与 MBR 组合工艺处理猪场厌氧消化液研究
4.1 材料与方法
4.1.1 试验用水
4.1.2 工艺流程与运行参数
4.1.3 样品采集方法
4.1.4 样品测试、分析方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 高 pH 和低 pH 处理下氨吹脱去除率
4.2.2 MBR 进、出水氮浓度
4.2.3 好氧区氨氮负荷、FA 浓度对 MBR 短程硝化反应的影响
4.2.4 MBR 中氨氧化细菌群结构分析
4.2.5 进水 COD/TN、BOD5/TN 对反硝化反应的影响
4.2.6 MBR 进、出水 COD 浓度
4.2.7 缺氧区 ORP 与反硝化反应的关系
4.2.8 组合工艺的物料消耗和运行成本
4.3 小结
第五章 高氨氮污水短程硝化参数的优化控制研究
5.1 材料与方法
5.1.1 试验装置
5.1.2 运行参数设置
5.1.3 进水水质与接种污泥
5.1.4 污泥的氨氮/亚硝酸盐氮转化速率测试
5.1.5 水质采样与测试方法
5.2 结果与讨论
5.2.1 三个平行反应器的 DO、pH 值
5.2.2 R1、R2、R3 短程硝化结果
5.2.3 MLSS 与污泥转化速率
5.3 结论
第六章 全文结论与研究展望
6.1 主要结论
6.2 创新点
6.3 不足与展望
参考文献
致谢
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]提高猪场沼液净化处理效果的氨吹脱控制参数[J]. 隋倩雯,董红敏,朱志平,郭东坡. 农业工程学报. 2012(11)
[2]吹脱法预处理皮革废水的实验研究[J]. 姜维,王小佳,贾仁勇,夏四清. 环境工程学报. 2010(04)
[3]大型沼气工程运行分析[J]. 陈智远,蔡昌达. 可再生能源. 2009(06)
[4]沼液肥料及其利用研究现状[J]. 骆林平,张妙仙,单胜道. 浙江农业科学. 2009(05)
[5]氨氮废水处理技术效费分析及研究应用进展[J]. 黄海明,傅忠,肖贤明,晏波. 化工进展. 2009(09)
[6]Effect of organic carbon on nitrification effciency and community composition of nitrifying biofilms[J]. HU Jie1,3,LI Daping1,LIU Qiang1,TAO Yong1,HE Xiaohong1,WANG Xiaomei1,LI Xudong1,GAO Ping21.Center for Applied and Environmental Microbiology,Chengdu Institute of Biology,Chinese Academy of Sciences,Chengdu 610041,China.2.School of Life Science,Sichuan University,Chengdu 610064,China 3.Graduate University of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China. Journal of Environmental Sciences. 2009(03)
[7]运行条件对膜生物反应器处理猪场厌氧消化液效果的影响[J]. 孟海玲,董红敏,朱志平,韩磊. 农业工程学报. 2008(09)
[8]沼肥对农田土壤的潜在污染分析[J]. 段然,王刚,杨世琦,杨正礼. 吉林农业大学学报. 2008(03)
[9]MBBR处理猪场废水厌氧消化液的研究[J]. 曹玉成,张妙仙,单胜道. 环境工程学报. 2008(05)
[10]USR在养殖废水处理中的实验研究[J]. 刘明轩,杜启云,王旭. 天津工业大学学报. 2007(06)
博士论文
[1]移动床膜生物反应器脱氮除磷性能的研究[D]. 杨帅.大连理工大学 2010
本文编号：3522578
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