abr-功能分区型人工湿地强化tn去除区处理分散养猪废水试验研究

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1、分类号:X510710-2012129076硕士学位论文ABR-功能分区型人工湿地强化TN去除区处理分散养猪废水试验研究苗莹导师姓名职称刘珊副教授申请学位级别工学学科专业名称环境工程论文提交日期2015年4月28日论文答辩日期2015年6月8日学位授予单位长安大学StudyontheCharacteristicsofDispersedSwineWastewaterTreatmentwithABR-FunctionalZoningTypeEnhancedTNremovalArtificalWetlandADissertationSubmittedfortheDegreeofMa

2、sterCandidate：MiaoYingSupervisor：Prof.LiuShanChang’anUniversity,Xi’an,China摘要针对农村分散养猪废水高有机物、高氮磷的特点，开发出一种投资低、能耗小、操作管理简单且具有较好脱氮除磷效果的处理工艺具有十分重要的意义。课题组以污染物源分离技术为基础，构建了ABR-功能分区型人工湿地组合处理农村分散养猪废水，出水可达到排放标准。本论文主要研究了ABR及功能分区型人工湿地强化TN去除区的运行特性、影响因素等，分析了人工湿地中氮、磷的迁移转化特性，并采用16SrRNA对微生物群落结构进行解析，最后对湿地的堵塞原因

3、及解决措施进行了分析，主要研究结论如下：（1）以源分离后分散养猪冲洗水作ABR进水，进水COD平均浓度约2000mg/L，3容积负荷1.0kgCOD/（m·d）。间歇运行ABR对COD的去除率为70~80%，出水COD在340~650mg/L之间。COD和SS均随隔室的推移及反应时间的延长而逐渐降低至稳定，pH和碱度均存在先降低后恢复的过程。进水中的类酪氨酸、类色氨酸和类腐殖酸的荧光强度均沿ABR流程及反应时间的增加呈递减规律。ABR对水力负荷有一定的抗冲击性，但对水质负荷的抗冲击性较差。冬季运行时，ABR对COD的去除率明显下降，平均去除率为65.82%，出水SS也开始升高

4、。（2）湿地具有明显的功能分区，沸石层为硝化区，主要实现氨氮的吸附、生物再生及大部分有机物的吸附截留、部分磷的吸附，砖渣层实现反硝化及TP的吸附。ORP测量结果表明，复氧管强化复氧效果良好。单位沸石层厚度的硝化速率并未随沸石层厚度的增加而降低，表明沸石层厚度仍可适当增加。运行方式、水力负荷、水质负荷、进水次数、温度都会影响湿地的去污能力。经试验，每天进水1次，每次进水1h，进水量50L/d、进水COD和氨氮浓度分别为1000、250mg/L，以潮汐流方式运行时湿+地运行效果良好，对COD、NH4-N、TN、TP平均去除率分别为84.75%、61.66%、56.76%、65.8

5、9%。+（3）沸石层对COD、NH4-N、TP可以快速吸附截留，0~15min去除率最高，-随后略有降低。0~15min沸石层出水NO3-N最大，并随着进水的进行而不断减小。COD、TN、TP、氧化态氮随着砖渣层深度的增加及停留时间的延长而不断去除直至稳定，氨氮在砖渣层几乎无去除。湿地进水中主要有类色氨酸、类腐殖酸及溶解性微i生物副产物三类荧光物质，污水流经沸石层和砖渣层后，三类荧光物质均有明显去除。（4）论文对人工湿地中的氮素和磷素的迁移转化途径进行了研究，结果表明：功能分区型人工湿地系统中脱氮的主要途径是硝化反硝化作用，约占85.55%，除磷的主要途径是基质的蓄积作用，约

6、占98.30%。（5）扫描电镜结果表明：沸石及砖渣表面粗糙，适合微生物生长，挂膜后沸石及砖渣表面生物膜致密。16SrRNA测序结果显示：在门水平上，ABR三个隔室污泥中的优势菌均为Firmicutes（厚壁菌门），湿地沸石及砖渣表面的优势菌分别为Proteobacteria（变形菌门）和Firmicutes（厚壁菌门）。低温对人工湿地沸石及砖渣表面的微生物群落结构有明显影响。（6）采用集水管作为湿地的集水系统容易发生集水管堵塞，造成短流，影响系统的稳定性，通过对集水方式进行调整，未再发生堵塞。关键词：分散养猪废水，ABR，人工湿地，功能分区，生物沸石iiAbstractDis

7、peresedswinewastewaterhadcharacteristicsofhighorganicmatter,richinginnitrogenandphosphorus.Itwasimportanttobulidatreatmentprocessoflessinvestment,lessconsumpution,easyoperation,andexcellentperformanceofnitrogenandphosphorusremoval.Basedontheunderstanding