新型填料人工湿地处理养猪废水实验研究

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1、分类号:X703.110710-2015129001硕士学位论文新型填料人工湿地处理养猪废水实验研究杨丹导师姓名职称杨利伟讲师申请学位级别工学硕士学科专业名称市政工程论文提交日期2018年5月9日论文答辩日期2018年6月7日学位授予单位长安大学StudyonSwineWastewaterTreatmentwithANewTypeMatrixofConstructedWetlandADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:Dan.YangSupervisor:Dr.Liwei.YangChang’anUnivers

2、ity,Xi’an,China摘要我国水体环境污染源分为工业污水、生活污水及农业污水。农业污染物占全国水污染量的50%左右，而畜禽养殖废水的水污染排放量占农业水污染量的70%以上，其中养猪废水占比最高。在掌握养猪污染源排放特征的基础上，采用干清粪方式，实现污染物从源头控制及污染物的资源化利用，通过源分离-ABR厌氧处理后的养猪废水富含高+NH4-N、低COD的特性，造成C/N较低，后期脱氮效果变差，如何高效处理养猪废水中是面临的挑战及亟需解决的问题。为解决传统上脱氮效果差、后期操作复杂和能耗高等问题，构建一种以PCL为基质的强化硝化反硝化组合的新型填料人工湿地，在此基+础上研

3、究新型填料人工湿地处理养猪废水时NH4-N和COD去除特性，以及PCL填加量和HRT对人工湿地处理效能的影响。主要研究结论如下：1.PCL在清水溶出性实验中释碳量稳定持久，每克日平均释碳为0.22mg/L。在以PCL（25g）作为反硝化过程所需碳源与微生物载体时，研究进水C/N对养猪废水内--NO3-N及COD的去除效果的影响，并转算PCL的适宜填加量。C/N为4至7时，NO3-N的去除率达到最佳，位于86.27%-99.40%范围内，但随着C/N的升高，COD浓度也发生积累趋势，由30.61mg/L升高至43.48mg/L，由PCL填料的释碳性能及不同C/N条件下--NO3

4、-N的处理效果可得日处理1mg/L的NO3-N宜填加PCL范围为18g至33g。--2.研究HRT对不同C/N条件下的NO3-N及COD去除率的影响，NO3-N和COD-的去除率随着HRT的延长逐渐提高，在等同的HRT条件下，NO3-N的去除率与C/N的大小成正相关。3.对新型填料人工湿地处理养猪废水的运行性能进行研究：当反应器水力负荷为32+1.06m/(m·d)，进水COD和NH4-N的浓度分别为300mg/L和110mg/L时，在强化硝+-化区内，COD和NH4-N去除率分别可达到64.29%和86.05%，强化反硝化区对NO3-N+的去除可达到83.47%。串联组合时

5、，COD和NH4-N的去除率分别为70.03%和89.00%，-NO2-N的积累量在0.32mg/L-2.71mg/L范围内，出水水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)的排放标准。32+4.当反应器水力负荷为1.06m/(m·d)，进水COD和NH4-N浓度分别为300mg/L+和100mg/L时，反应器内PCL的最佳填加量为1500g到2000g，此时COD、NH4-N及i-NO3-N的去除效果达到最佳，去除率范围分别为77.34%-78.68%、55.60%-58.61%和69.55%-70.08%。+5.当反应器进水COD和NH4-N浓度分别为

6、300mg/L和100mg/L时，强化硝化区+HRT为60min时，此时硝化作用强度最高，NH4-N得到最有效的去除。强化反硝化区-HRT为6h时，可实现NO3-N的高效去除，COD浓度相对为最低值，此时为PCL碳源释放量与反硝化作用强度的最佳动态平衡点。所以新型填料人工湿地的强化硝化区与强化反硝化区的HRT分别为60min与6h组合时，对污染物的去除效果最佳。关键词：养猪废水，人工湿地，强化硝化反硝化，PCL，PCL填加量，HRTiiAbstractChina'swaterenvironmentpollutionsourcesaredividedintoindustrial

7、sewage,domesticsewageandagriculturalsewage.Agriculturalpollutantsaccountforabout50%ofthecountry'stotalwaterpollution,whilelivestockandpoultryfarmingwastewateraccountsformorethan70%oftheagriculturalwaterpollution,ofwhichtheswinewastewateraccountsforthehig