浸没式膜生物反应器处理猪场污水试验研究

发布时间：2016-11-22 15:27

  本文关键词：浸没式膜生物反应器处理猪场污水试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

《中国农业科学院》 2015年

浸没式膜生物反应器处理猪场污水试验研究

姚惠娇  

【摘要】：我国是生猪养殖大国,猪的生理特点及现有的生产系统决定了生猪养殖的污水产生量大且污染物浓度高,猪场污水的环境污染问题已严重制约了生猪产业的可持续发展。由于种种原因,大部分猪场周围的农田面积不足甚至无农田对污水进行消纳,对猪场污水进行深度处理成为这些猪场的迫切需要。本文针对猪场污水基础数据和深度处理技术缺乏的问题,对典型清粪方式猪场污水进行了周年监测、并对人工干清粪猪场污水进行膜生物反应器(MBR)小试试验效果研究、MBR出水除磷的研究,在此基础上提出了猪场污水MBR处理与化学除磷处理组合工艺,并进行中试方案设计,主要试验结果如下:1.选择猪场典型人工干清粪、水泡粪和机械干清粪方式,分春、夏、秋、冬四个季节,每个季节连续采样5天,对不同清粪方式猪场污水中化学需氧量(COD)、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)和总磷(TP)浓度进行检测分析。结果表明:人工干清粪、水泡粪和机械干清粪猪场污水的年平均COD浓度分别为(3206±1020)mg/L、(16672±8212)mg/L和(18589±4871)mg/L,TN浓度分别为(328±119)mg/L、(2110±943)mg/L和(6249±2043)mg/L,NH4+-N浓度分别为(185±64)mg/L、(1143±566)mg/L和(2259±1250)mg/L,TP浓度分别为(69±49)mg/L、(299±121)mg/L和(104±75)mg/L。对同一种清粪方式,猪场污水夏秋季节的COD、TN、NH4+-N浓度低于春冬季节,但夏秋季节的TP浓度略高于春冬季节;人工干清粪猪场污水的污染物浓度相对较低,C/N比值较高,可生化性较好,有利于生化处理。2.采用浸没式膜生物反应器处理对其人工干清粪猪场污水的运行参数进行研究,分别选择三个水平的膜区溶解氧浓度(1.5、1.5~3、3mg/L)、水力停留时间(0.75、1.5、3.0d)、混合液回流比(200%、300%、400%),通过正交试验,设计形成9个处理组,分3批进行,每批试验运行50d(20d适应期和30d试验期)。试验结果表明:反应器出水平均COD、氨氮、TN、TP浓度分别为(202±201)mg/L,(56.6±54.0)mg/L、(91.6±69.1)mg/L,(19.2±10.0)mg/L,去除率分别为(94.3±5.8)%、(70.0±27.2)%、(70.7±20.7)%、(68.3±17.4)%。MBR对粪大肠菌群数的去除率为(99.9±0.08)%,试验中86.4%的出水粪大肠菌群数能达到《畜禽养殖业水污染物排放标准》的要求。通过COD、氨氮、TP的极差分析,优化出MBR最佳运行参数为:DO 1.5~3.0mg/L、HRT 3.0d和混合液回流比300%,该组合参数为试验处理4,此运行条件下出水COD、NH4+-N和TP浓度分别为(69.3±48.7)mg/L、(10.0±8.2)mg/L和(14.0±9.9)mg/L,去除率分别为(97.8±1.5)%、(93.8±5.0)%和(81.5±14.2)%。MBR出水出水色度为80~214度,杀菌后出水有望回用于圈舍冲洗,减少猪场生产的水资源消耗。3.如果猪场考虑MBR处理出水排放,则需要进一步除磷,通过分析MBR出水中磷组成,发现77.4%以上的TP以正磷酸盐(PO43-)形式存在,因此对MBR出水以化学除磷方法进行处理;结果表明,当氢氧化钙投加量为9mg/L,PAC为6mg/L,硫酸铁为6.5mg/L,出水磷达到排放标准。综合考虑三种试剂的除磷效果及运行成本,优先选择氢氧化钙。4.基于以上实验研究,形成猪场污水膜生物反应器与化学除磷相结合的组合工艺,并设计出处理能力为10m3/d的膜生物反应器中试方案,为下一步的中试研究提供参考。本论文通过试验获取了我国典型猪场不同清粪方式的污水特性基础数据,并通过人工干清粪猪场污水的膜生物反应器小试效果,以及猪场污水膜生物反应器与化学除磷组合工艺研究,优化出猪场污水膜生物反应器处理优化参数,为猪场污水膜生物反应器处理技术的深入研究提供了基础参数和技术参考依据。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X713
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 胡以松;王晓昌;张永梅;陈华;金鹏康;;A~2O-MBR工艺处理校园生活污水与回用评价[J];中国给水排水;2012年21期

2 毋海燕,杨云龙;复合生物反应器挂膜及污泥驯化试验[J];工业用水与废水;2004年06期

3 邓良伟,郑平,李淑兰,孙欣,汤玉珍;添加原水改善SBR工艺处理猪场废水厌氧消化液性能[J];环境科学;2005年06期

4 丁安;梁恒;郭五珍;叶挺进;陈杰;饶欠平;李圭白;;回流对间歇式A/O-MBR脱氮除磷影响的中试研究[J];哈尔滨工业大学学报;2013年04期

5 邓良伟;;规模化畜禽养殖废水处理技术现状探析[J];中国生态农业学报;2006年02期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 项国华;;污水处理A/O生化工艺运行故障分析及对策[J];安徽化工;2010年S1期

2 纪玉琨;王凯军;郑明霞;薛念涛;;规模畜禽养殖场的污染防治技术后评价方法研究[J];安徽农业科学;2012年10期

3 王旦一;朱洪光;;厌氧发酵液后续处理研究进展及展望[J];现代农业科技;2011年09期

4 王奎;黄瑞敏;何鉴尧;高武龙;;亚硝化-厌氧氨氧化一体化反应器处理禽畜养殖废水的研究[J];环境科学与管理;2010年04期

5 付正祥;;拓展中水回用之路 促进循环经济发展[J];成都航空职业技术学院学报;2006年03期

6 胡春玲;付强;张晶;魏东洋;邱熔处;;高负荷活性污泥法在处理城市污水中的应用研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2007年04期

7 罗秋;程昌华;蒋彬;;泥沙对河流污染物的影响研究综述[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2012年01期

8 陈强;;好氧法生化处理磺胺废水(中试)[J];化学工程与装备;2012年01期

9 李丽华;;阜新市区污水化学强化处理效果分析[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2008年S1期

10 孙磊;;SBR处理高浓度高盐废水研究[J];广东化工;2011年09期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 阳维薇;;畜禽养殖废水处理技术研究现状及发展趋势[A];四川省环境科学学会二〇一一年学术年会论文集[C];2011年

2 程凤莲;孟范平;周游;杨洋;;大型海藻浒苔对碱性染料亚甲基蓝的吸附性能[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年

3 叶红;邓仕槐;李远伟;吴晓莉;;人工湿地在畜禽养殖废水处理中的应用前景研究[A];全国畜禽和水产养殖污染监测与控制治理技术交流研讨会论文集[C];2008年

4 叶进;柳剑;刘玲;李刚;刘熙翠;;重庆市养猪场废水处理工艺选择的思考[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（2）[C];2009年

5 张亮;黄擎;;污水回用研究进展[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集（下）[C];2009年

6 叶红;邓仕槐;李远伟;吴晓莉;;人工湿地在畜禽养殖废水处理中的应用研究[A];农村污水处理及资源化利用学术研讨会论文集[C];2008年

7 叶红;邓仕槐;阳路芳;吴晓莉;朱春兰;;Cu在姜花体内的积累及分布特征研究[A];农村污水处理及资源化利用学术研讨会论文集[C];2008年

8 李红娜;冷剑;史志伟;郭萍;叶婧;刘雪;耿兵;田云龙;朱昌雄;;超声波强化A~2/O工艺处理猪场养殖废水[A];2014中国环境科学学会学术年会论文集（第五章）[C];2014年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 马永喜;规模化畜禽养殖废弃物处理的技术经济优化研究[D];浙江大学;2010年

2 武深树;湖南省畜禽养殖场粪便污染治理意愿及其环境成本控制研究[D];湖南农业大学;2010年

3 杨利伟;分散式养猪废水处理技术工艺研究[D];西安建筑科技大学;2011年

4 朱利群;粪肥还田对农田生态系统氮素的影响及径流流失风险评估[D];南京农业大学;2010年

5 张晖;中国畜牧业面源污染研究[D];南京农业大学;2010年

6 顾平;猪场废水厌氧氨氧化反硝化甲烷化复合工艺特征分析及应用研究[D];南昌大学;2011年

7 陈德超;浦东城市化进程中的河网体系变迁与水环境演化研究[D];华东师范大学;2003年

8 邓良伟;猪场废水处理新工艺研究[D];浙江大学;2007年

9 韩志英;分步进水序批式反应器处理猪场废水工艺研究[D];浙江大学;2007年

10 吴根义;畜禽养殖废水厌氧氨氧化脱氮处理研究[D];湖南农业大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王华玲;丹江口库区代表性水源地农村水污染控制措施的研究[D];华中农业大学;2010年

2 牛菲菲;混凝-Fenton法及白腐真菌处理DDNP废水的研究[D];河南理工大学;2010年

3 房传礼;基于RS485总线的污水处理自动监控系统的研究[D];郑州大学;2010年

4 孙国平;磷酸铵镁结晶法去除和回收猪场废水中氮磷[D];郑州大学;2010年

5 陈菁;IC+BCO+氧化塘工艺处理养猪废水的工程应用研究[D];南昌大学;2010年

6 郭晶晶;非均相类Fenton试剂的制备及其在焦化废水处理中的应用研究[D];昆明理工大学;2008年

7 李建娜;组合人工湿地污水处理系统实践研究[D];中南林业科技大学;2007年

8 李留民;薄山水库饮用水源地水质变化趋势及其保护对策研究[D];山东师范大学;2011年

9 郑水生;复合生态浮床对微污染水体的修复研究[D];广东工业大学;2011年

10 杨慧娟;亚热带养猪废水污染系统控制技术研究[D];湖南师范大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 仇雁翎,赵建夫,李咏梅,顾国维;A_1-A_2-O生物膜系统处理焦化废水试验中好氧段影响因素的研究[J];重庆环境科学;2001年06期

2 邓良伟;水解—SBR工艺处理规模化猪场粪污研究[J];中国给水排水;2001年03期

3 曹斌;黄霞;北中敦;杨瑜芳;杨德立;;A~2/O—膜生物反应器强化生物脱氮除磷中试研究[J];中国给水排水;2007年03期

4 朱宁伟;李激;郑晓英;羊鹏程;陈豪;武迪;;A~2O-MBR组合工艺处理城市污水的试验研究[J];中国给水排水;2010年15期

5 彭武厚,胡文英,李新吾,曾邦龙,林庆德,司海峰,陆鑫;大型奶牛场粪便厌氧消化工程的研究[J];工业微生物;1995年01期

6 郑祥,朱小龙,张绍园,张坤,樊耀波;膜生物反应器在水处理中的研究及应用[J];环境污染治理技术与设备;2000年05期

7 王连军,荆晶,刘晓东,孙秀云;膜-生物反应器与普通活性污泥法处理啤酒废水试验[J];环境科学研究;2000年06期

8 张继辉;曲克明;马绍赛;;紫外辐射技术及其在水产养殖上的应用[J];海洋水产研究;2006年01期

9 江立方,顾剑新;上海市畜禽粪便综合治理的实践与启示[J];家畜生态;2002年01期

10 张吉库;宋娜;李季冬;徐成焱;佟晓鹏;彭宏艳;;明渠水面照射式紫外消毒器灭菌效能研究[J];节能;2008年07期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 豆小敏;膜生物反应器处理猪场污水研究[D];中国农业科学院;2003年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郑崇德;广三保种猪场污水作为农田灌溉水的质量评价报告[J];农业环境科学学报;1989年03期

2 汪植三;廖新娣;李其谦;;养猪场污水脱色与脱臭的研究[J];生态科学;1993年02期

3 刘益仁,刘光荣,魏林根,周荣娇,徐云峰;猪场污水对水稻生长发育的影响研究[J];江西农业科技;2004年08期

4 刘士哲,林东教,何嘉文,唐淑军,何臻铸;猪场污水漂浮栽培植物修复系统的组成及净化效果研究[J];华南农业大学学报;2005年01期

5 戴旭明;;猪场污水高效治理模式[J];中国牧业通讯;2009年16期

6 宋永会;胡琼;代云容;于晓华;钱锋;;三种有机酸对磷酸钙法回收模拟养猪场污水中磷的影响[J];环境科学学报;2014年04期

7 陈洪深;李汉英;邓婷;;光合菌、小球藻、光合菌与小球藻混合剂净化猪场污水及沼液的研究[J];才智;2013年14期

8 王柱三;;利用猪场污水灌溉[J];农业环境与发展;1984年02期

9 林东教,唐淑军,何嘉文,罗健,李岩,张杰安,刘士哲;漂浮栽培蕹菜和水葫芦净化猪场污水的研究[J];华南农业大学学报;2004年03期

10 赵昭;姚广保;张艺琼;赵云;;猪场污水中浮萍生物量和淀粉含量变化研究[J];四川大学学报(自然科学版);2012年03期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 江惠龙;;养猪场污水“环保型”治理工艺优化设计与实践[A];沼气产业化发展研讨会论文选编[C];2005年

2 高云超;刘波;朱育菁;;猪场污水传统活性污泥法处理的模拟和设计[A];食品安全的理论与实践——福建省科协第四届学术年会“食品安全与农民增收”分会场暨福建省农学会第五届青年学术年会论文集[C];2004年

3 叶美锋;林代炎;林琰;;规模化养猪场污水综合治疗工艺模式分析[A];福建省科协第六届学术年会节能与可再生能源分会专刊[C];2006年

4 蔡卓;廖新俤;吴银宝;;猪场污水对罗非鱼血细胞的影响[A];良好农业规范与畜牧业健康发展——中国畜牧兽医学会家畜生态学分会第六届理事会暨学术研讨会论文集[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前5条

1 李善奇;[N];保定日报;2005年

2 记者 李刚 通讯员 李善奇 门倩;[N];河北经济日报;2013年

3 徐声高　本报记者 张弛;[N];江西日报;2010年

4 李禾;[N];中国食品安全报;2014年

5 ;[N];山东科技报;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 姚惠娇;浸没式膜生物反应器处理猪场污水试验研究[D];中国农业科学院;2015年

2 陈苏兰;猪场污水中脱氮微生物的分离与鉴定的研究[D];华中农业大学;2007年

3 李修好;膜生物反应器处理猪场污水的试验研究[D];武汉科技大学;2008年

4 彭齐;多花黑麦草对猪场污水的生理响应及对水体的净化作用[D];南京农业大学;2008年

5 王鸿英;天津地区规模猪场污水处理模式研究[D];中国农业科学院;2012年

6 贾晗;炭基固定化脱硫菌处理养猪场污水初步研究[D];福建师范大学;2009年

7 豆小敏;膜生物反应器处理猪场污水研究[D];中国农业科学院;2003年

8 刘志刚;养猪场污水处理技术研究[D];四川农业大学;2004年

9 李同;猪场处理出水杀菌方法试验研究[D];中国农业科学院;2014年

  本文关键词：浸没式膜生物反应器处理猪场污水试验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：186004