高氨氮低碳氮比养猪废水微氧处理系统的调控运行与效能

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1、硕士学位论文高氨氮低碳氮比养猪废水微氧处理系统的调控运行与效能OPERATIONANDEFFICIENCYOFAMICROAEROBICSYSTEMTREATINGPIGGERYWASTEWATERWITHHIGHAMMONIUMANDLOWC/NRATIO何佳敏哈尔滨工业大学2017年6月国内图书分类号：X703.1学校代码：10213国际图书分类号：628.2密级：公开工学硕士学位论文高氨氮低碳氮比养猪废水微氧处理系统的调控运行与效能硕士研究生：何佳敏导师：李建政教授申请学位：工学硕士学科：环境科学与工程所在单位：市

2、政环境工程学院答辩日期：2017年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:X703.1U.D.C:628.2DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringOPERATIONANDEFFICIENCYOFAMICROAEROBICSYSTEMTREATINGPIGGERYWASTEWATERWITHHIGHAMMONIUMANDLOWC/NRATIOCandidate：HeJiaminSupervisor：Prof.LiJianzhengAcademicDeg

3、reeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：EnvironmentalSci.andEng.Affiliation：SchoolofMuni.&Env.Eng.DateofDefence：June,2017Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要干清粪养猪废水具有高氨氮、低碳氮比（C/N比）的特征，采用常规的生物脱氮工艺对其进行处理，效率低、成本高。基于微氧条件下好氧和厌

4、氧微生物共存的技术思想，在前期研究中开发出了用于处理干清粪养猪废水的升流式微氧污泥床反应器（UMSR）和升流式微氧生物膜反应器（UMBR），实现了以短程硝化反硝化和厌氧氨氧化为主的高效脱氮。为进一步提高微氧生物处理系统的效能，降低处理成本，本文从进水C/N比的调控、降低处理温度和出水回流比，以及适当排泥等方面研究了保证UMSR高效稳定运行的调控方法，并探讨了HRT改变对UMBR处理效能的影响，为高氨氮低碳氮比养猪废水微氧处理技术的工程应用提供指导和设计与运行控制参数。养猪废水水质随季节、生产周期变化波动较大，COD/TN

5、比在1.0～3.5之间变化。欲使UMSR获得较为理想的脱氮效能，需要将进水的COD/TN比控制在1.0以下。为此，本研究在微氧生物处理系统之前，增设了序批式式活性污泥反应器（SBR），通过污泥去除负荷的控制，可对干清粪养猪废水的C/N比进行有效调节。对于COD为300～600mg/L、COD/TN比为1.5～2.0的养猪废水，适宜的污泥去除负荷为1.4～1.6kgCOD/(kgMLSS·d)；对于COD为700～1000mg/L、COD/TN比为2.5～3.5的养猪废水，SBR的污泥去除负荷应控制在2.0～2.3kgCO

6、D/(kgMLSS·d)。工程应用中，可根据干清粪养猪废水初始水质、SBR系统内生物量、活性等数据，确定合理的预处理调控方案。降低温度的调控运行结果表明，水温的降低会影响UMSR的脱氮效能，但并不会显著改变系统的脱氮机制。在HRT8h、出水回流比45:1、温度不低于17℃的条件下，UMSR的出水COD、NH+4-N和TN浓度均能满足《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）。适量排泥可强化UMSR系统的传质效能，降低水温降低对UMSR系统处理效能的影响程度，但污泥上浮现象仍然存在，系统的脱氮效能难以保证。降

7、低出水回流比，同时提高系统运行温度，有利于脱氮功能菌群的富集生长、改善甚至避免污泥上浮和流失，使UMSR系统恢复良好的脱氮性能。UMBR的HRT调控运行结果表明，在温度25℃、出水回流比25:1、HRT不低于8h的条件下，UMBR对NH+4-N和TN去除率均可保持在83%以上，出水污染物浓度可满足GB18596-2001的要求。填料的布设，使UMBR有了较高的生物量持有能力，但脱氮性能不够理想，其运行控制条件有待进一步优化。关键词：养猪废水；微氧系统；调控运行；处理效能-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文Abstract

8、Manure-freepiggerywastewaterwascharacterizedbyhighammoniumandlowchemicaloxygendemandtototalnitrogen(C/N)ratio.Theconventionaltechnologiestreatingmanure-freepig