氨吹脱与膜生物反应仪组合工艺处理猪场厌氧消化液研究

《氨吹脱与膜生物反应仪组合工艺处理猪场厌氧消化液研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、氨吹脱与膜生物反应仪组合工艺处理猪场厌氧消化液研究第一章引言1.1厌氧消化液特性与深度处理的必要性厌氧发酵产沼气技术通过降解有机物产生沼气，是一种兼具废弃物处理与能源回收利用的技术。由于沼气工程设计目标（如回收能源或降解有机物）侧重不同，且处理原料与技术工艺各异，沼液的成分也具有很大变化。国内外不同厌氧消化工艺和污水类型、厌氧消化液有机物、氮、磷浓度参见表1.1。厌氧消化液含有较高浓度有机物和氮磷营养物，且有机物在厌氧发酵过程消耗，有机氮转化为氨氮，厌氧消化液具有高氨氮、低碳氮比的特性。以鸡粪为发酵原料的沼气工程，由于

2、鸡粪的含氮量高特性，其发酵后沼液也具有很高的NH4+-N浓度。养殖场清粪工艺的不同也会造成粪污浓度、污水量产生较大差异，进而影响厌氧消化液浓度。不同厌氧反应器类型适合的进料浓度与沼气产率也有所不同。如升流式厌氧污泥床反应器（Up-flomoniaoxidizingbacteria,AOB）将NH4+-N氧化为NO2--N；再由亚硝酸氧化菌（Nitriteoxidizingbacteria,NOB）将NO2--N氧化为NO3--N。之后，由反硝化细菌（Denitrificationbacteria）将NO2--N或者NO

3、3--N还原为N2。生物脱氮过程需具备一定的工艺条件，如：通常硝化反应所需DO浓度大于2.0mg/L，而缺氧反硝化DO浓度应控制在DO浓度小于0.5mg/L（高延耀等，2007）；低C/N比污水适于硝化细菌生长，而反硝化细菌则需要高浓度碳源作为电子供体，Henze等(1994)证明生物脱氮反应最小C/N比为3.5-4.5gCOD/gN，前置反硝化反应最佳C/N比是6-11gCOD/gN。因此硝化反应与反硝化反应发生在不同的反应区域，通过调控运行条件以提高不同菌种的生化效率。由于沼液具有氨氮浓度高，C/N比低（COD/T

4、N<3）的特性，生化反应脱氮的难点在于较高的氨氮浓度易产生高浓度游离氨（Freeammonia,FA），对生化反应产生抑制作用（Kaparajuetal.,2008;Shinetal.,2005）；且高浓度氨氮氧化过程需要消耗较长水力停留时间（通常为6-8天）、曝气量以及碱度，且反硝化反应缺少碳源（Mayeretal.,2009；Zhangetal.,2013）。因此针对低C/N比、高氨氮污水的脱氮方法包括采用物化方法调节C/N比、降低氨氮浓度，降低后续生化反应处理难度；或采用碳源需求量较低的生化技术（如短程硝化

5、反硝化工艺、厌氧氨氧化工艺等）。.第二章氨吹脱处理猪场厌氧消化液研究2.1材料与方法沼液pH采用投加Ca(OH)2调节；空气流量固定为5000L/h，通过改变吹脱时间调节气液比；沼液温度通过温控探头与加热棒调控，试验方案如表2.2所示。测定不同工艺参数下，沼液氨氮的去除效果，每次试验进行3个重复。此外，在采用Ca(OH)2调节pH值同时研究不同投加量对沼液有机物、TP、PO43-、总硬度等指标的影响。氨吹脱试验在吹脱柱中进行，吹脱柱分为上部吹脱主体与下部储液池，如图2.1所示。上部吹脱主体内径0.1m、填料高1m（高径

6、比10:1），吹脱柱内部填料选用φ25mm的空心多面球。液体喷头位于填料上部0.2m处，填料下部安装曝气盘，使空气均匀流入。吹脱柱中空气由底部向上流动、液体由顶部向下流动，形成错流环境，以提高氨气吹脱效果。排气口位于吹脱柱上部，用盐酸溶液吸收吹脱出来的氨气，防止对空气造成污染。下部储液池，内径0.5m，高0.4m，有效容积为60L，用于储存沼液，内部安装进水泵、加热棒以及热电偶探头。吹脱柱上下部之间通过隔板分开，隔板上布满直径为1cm的小孔，使液体自由流入储液池。整个吹脱柱气密性良好。液体与气体流速由转子流量计

7、（LZB-6和LZB-10，常州市成丰流量计厂）控制，沼液温度由热电偶探头（BR处理猪场厌氧消化液研究.....233.1材料与方法.........233.1.1试验用水......233.1.2试验装置......243.1.3试验设计与运行条件....253.1.4测试分析方法....253.2结果与讨论.........283.3小结.........37第四章氨吹脱与MBR组合工艺处理猪场厌氧消化液研究.......394.1材料与方法.........394.1.1试验用水......394.1.2工艺流程

8、与运行参数....404.1.3样品采集方法....424.1.4样品测试、分析方法....424.2结果与讨论.........434.3小结.........52第五章高氨氮污水短程硝化参数的优化控制研究.....555.1材料与方法.........555.2结果与讨论.........575.3结论.........66第