论文部分内容阅读
规模化奶牛场养殖废水是造成畜禽养殖污染的主要来源之一。目前,厌氧发酵结合深度处理和稳定贮存结合后续利用是国内外规模化奶牛场养殖废水处理处置的主要方法,奶厅废水处理技术是奶牛场废水处理与利用技术的难题,开发经济、高效的规模化养殖废水尤其奶厅废水处理和利用技术是目前研究的热点。为探索规模化奶牛场养殖废水处理技术和工艺,本研究主要开展了以下三部分内容:（1）针对挤奶厅水质水量特征,采用A/O工艺和膜生物反应器（MBR）相结合工艺设计了一体化设备的工艺参数,通过对设备的进水、出水水质进行监测,和对设备运行的经济核算,评价了A/O和MBR工艺处理奶厅废水的效果。（2）以奶厅废水为主要原料,采用鸟粪石结晶沉淀法去除其中的氮磷。使用单因素试验、PB试验和响应面试验对影响鸟粪石结晶的五个因素（pH、磷氮比、镁氮比、搅拌时间和搅拌速度）进行筛选优化,以期达到最佳的去除效果。（3）针对奶牛场混合废水水质水量特征,采用不同浓度梯度下黄鸢尾净化效果,研究废水中COD、NH4+-N、TP和TN含量与黄鸢尾的生长速度、生物量的变化率的相互影响关系,以确定黄鸢尾对牛场废水的耐受值。试验结果表明:（1）运行A/O和MBR组合工艺对奶厅废水处理后出水COD不超过90 mg·L-1,TN的含量低于20 mg·L-1,TP的含量低于5 mg·L-1,达到畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）。处理每吨水的运行费用低于1.7元,为奶厅废水处理和利用提供了更高效节能的工艺技术选择。（2）鸟粪石结晶沉淀法去除奶厅废水中氮磷。根据响应面试验结果可知,影响氮磷去除率的主要因素是pH、P/N和Mg/N,试验得出最优条件为pH=10,P:N=0.876和Mg:N=1.1,此时氨氮的回收率为96.00%,磷酸盐的回收率为89.00%,试验实际结果氨氮回收率为88.73%,磷酸盐回收率为91.34%。（3）黄鸢尾作为水质净化系统中常见的植物,能有效降低牛场废水中的氮磷,净化水质。当牛场废水水质指标COD、TN、TP和NH4+-N浓度分别高于1250.7、150.4、36.5、100.2 mg·L-1,黄鸢尾表现出生长受抑制。试验一周之后,黄鸢尾对COD、NH4+-N、TN和TP的去除率可以达到57.1%、59.49%、82.59%和72.39%,其中对TN、TP去除效果表现最为明显。当牛场废水稀释之后,控制稀释比例在合适水平时,黄鸢尾生长不会受到抑制。黄鸢尾对牛场粪污废水中的污染物表现出较好的消纳和去除效果。针对规模化奶牛养殖场挤奶厅废水来源、水质特征,建立基于A2O+MBR组合工艺的处理工艺技术,能够对挤奶厅废水进行单独处理,进行回用,避免了奶厅冲洗水中的无机盐进入粪污废水区,减少对粪污废水处理的影响。挤奶厅废水中含有大量可利用的氮磷营养元素,建立好氧预处理与鸟粪石结晶组合的规模化奶牛养殖场挤奶厅废水处理方法,在处理废水的同时回收其中的氮磷元素。