膜生物反應(yīng)器與間歇曝氣序批式膜生物反應(yīng)器處理養(yǎng)豬沼液的試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)規(guī)模化豬場(chǎng)不斷快速發(fā)展，同時(shí)處理畜禽養(yǎng)殖廢水的沼氣工程也在豬場(chǎng)中得到推廣應(yīng)用，但產(chǎn)生的大量含高濃度有機(jī)物和氨氮、碳氮比（COD/TN）極低、生化處理難度大的養(yǎng)豬沼液由于缺乏有效的深度處理技術(shù)，將給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)極大的壓力。針對(duì)這一問(wèn)題，本研究以嘉興市某規(guī)?；i場(chǎng)沼液為研究目標(biāo)，在分析了水質(zhì)基礎(chǔ)上，研究利用兩種膜生物反應(yīng)器（MBR）、兩種間歇曝氣序批式膜生物反應(yīng)器（IAS-MBR）以及中試MBR處理養(yǎng)豬沼液效果，探討了MBR與I

2、AS-MBR工藝與運(yùn)行參數(shù)，為養(yǎng)豬沼液高效低耗深度處理提供理論與技術(shù)支持。主要研究結(jié)論如下：
　?。?）采用生物膜式膜生物反應(yīng)器（biofilm membrane bioreactor，簡(jiǎn)稱BF-MBR）和傳統(tǒng)膜生物反應(yīng)器（MBR）處理養(yǎng)豬沼液，明確了 COD/TN對(duì)兩反應(yīng)器運(yùn)行效果和穩(wěn)定性的影響。養(yǎng)豬沼液COD/TN為1.0±0.2時(shí)，兩套反應(yīng)器的出水水質(zhì)都較差且波動(dòng)較大。進(jìn)水COD/TN比值提高到2.3±0.5后，兩套系統(tǒng)的出

3、水水質(zhì)和運(yùn)行穩(wěn)定性均得到大幅度提高；BF-MBR對(duì)COD和氨氮的去除率分別為92.3％±2.4％和97.5％±4.1％，略優(yōu)于 MBR的91.9％±1.5％和91.2％±14.0％。與MBR相比，BF-MBR因生物膜的影響，對(duì)總氮和總磷去除率分別達(dá)36.7％±19.5％和54％±18.9％，顯著高于MBR去除率19.2％±12.4％和29.0％±18.1％；BF-MBR系統(tǒng)比 MBR減少了近40％的外加堿耗。BF-MBR比MBR有更好的

4、污染物去除效果且消耗更少的外加堿劑，因此對(duì)處理沼液的適用性更好。另外，兩反應(yīng)器運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)，COD與氨氮負(fù)荷最高可達(dá)1.91kg/m3.d-1和0.48 kg/m3.d-1。
　?。?）采用一體式IAS-MBR和分置式IAS-MBR處理養(yǎng)豬沼液，可以高效低成本實(shí)現(xiàn)養(yǎng)豬沼液脫氮。兩反應(yīng)器對(duì)COD、氨氮、TN、TP的去除率接近；其中，COD容積負(fù)荷與氨氮容積負(fù)荷分別為1.18 kg/m3.d-1和0.24 kg/m3.d-1時(shí)，各污染物

5、去除效果均達(dá)到最佳。COD/TN同樣對(duì)兩間歇曝氣序批式膜生物反應(yīng)器運(yùn)行效果和穩(wěn)定性影響很大。進(jìn)水COD/TN為0.7時(shí)，各污染物去除率低，出水水質(zhì)差且波動(dòng)大。而進(jìn)水COD/TN大于2時(shí)，各污染物的去除效果顯著增強(qiáng)，出水 COD和氨氮濃度均滿足甚至優(yōu)于《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596-2001)。兩反應(yīng)器對(duì) TN去除率達(dá)到80％以上，并且兩反應(yīng)器均長(zhǎng)期穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)了短程硝化，亞硝化率分別為72.4％-84.4％和77.7％-88

6、.8％。
　?。?）長(zhǎng)期運(yùn)行條件下，中試 MBR處理豬場(chǎng)沼液時(shí)受 COD容積負(fù)荷、氨氮容積負(fù)荷限制不大，但較低的 COD污泥負(fù)荷往往引起 MBR產(chǎn)生嚴(yán)重的生物泡沫且反應(yīng)器運(yùn)行穩(wěn)定性變差。整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，出水COD、氨氮平均濃度為（293.7±82.9）mg.L-1、（28.4±29.6）mg.L-1，平均去除率分別為90.2％和97.1％，穩(wěn)定達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的400 mg.L-1與80 mg.L-1的標(biāo)準(zhǔn)。但