论文部分内容阅读
猪场废水是高浓度有机废水,具有COD和氨氮含量高,产生量大,进水水质变化幅度大等显著特点。猪场废水的合理高效处理已成为水资源保护的重要课题。SBR工艺简单,能够高效降解COD和氨氮,且对不同水质的适应能力强,故应用SBR法处理猪场废水具有一定的优越性。因此研究SBR法处理猪场废水的工艺及条件,对于应对愈来愈多的猪场废水处置难题,保护水资源和生态环境,减轻面源污染,保护人体健康具有十分重要的意义。本文首先研究了影响SBR启动阶段的因素,以低浓度猪场废水为进水水样,分别研究不同HRT、污泥加入比例以及曝气量下SBR在20天内COD去除率的变化情况,并结合SBR反应器内的相应变化分析各因素影响SBR初级启动进程的机理,获得最优的组合,为SBR进一步缩短启动时间并优化处理水平;其次,以三种不同氨氮浓度废水水样作为进水驯化稳定状态下的SBR反应器,研究每个进水浓度情况下SBR在两周内出水指标的变化规律,并结合三种进水浓度下SBR处理能力变化规律的一致性,探讨SBR对不同氨氮浓度水样的适应机制,以及进入新稳定期的耗时及处理能力的变化,最终获得具有高效降解废水能力的反应器;最后,针对驯化获得的SBR系统出水水质中COD和硝态氮浓度偏高的现象,调整进水方式,观察由两步进水法取代一步进水法系统出水指标的变化情况,并结合相应的pH、ORP以及DO曲线,分析两步进水SBR进入稳定期后8小时工作周期内各指标的变化情况及系统内部的生物转化机理。研究得出以下结论:1.SBR反应器启动耗时随HRT(试验范围为3.3d至6.7d)的增大而逐渐缩短,但随着污泥投加比例(试验范围为10%至45%)和曝气量(试验范围为2L/min至4L/min)的增大呈现先减小后增大的变化状态。在单因素试验中,HRT为6.7天、污泥投加比例为30%、曝气量为3L/min时,启动耗时分别为15天、16天、15天,对应稳定状态下COD去除率分别为84.38%、90.21%、90.80%。确定三因素的此组合为最佳启动条件。按最佳条件重新启动的结果表明,启动耗时为14天,系统内活性污泥状态良好,氨氮、COD和磷的去除率分别为99.47%、91.43%和76.72%,启动成功。2.初级稳定状态下的SBR出水氨氮、COD和磷的浓度分别为(6.37±1.70)mg/L、(409.90±77)mg/L、(7.29±0.13)mg/L,相应的去除率平均值分别为99.25%、84.18%和74.09%;进水氨氮浓度增大,SBR在前10天整体处在冲击期,其间SBR的出水氨氮、COD和磷波动幅度较大,达稳定期后,SBR的出水指标趋于稳定,且此时SBR能高效脱氮,但其降解COD和磷的能力降低,经长期高氨氮进水驯化SBR对COD的降解能力可恢复,氨氮浓度较高的进水中需要保证COD浓度以维持系统的除磷能力;逐级增大进水氨氮浓度驯化出的SBR反应器能够高效处理猪场废水。3.调整进水方式后改善了系统的出水COD和硝态氮含量过高的现象,反应器能够高效完成猪场废水的降解;两步进水SBR工艺,系统的pH在周期内的厌氧/缺氧阶段均呈下降趋势,在两个好氧阶段均呈先上升后下降在上升的趋势,好氧阶段出现的“pH谷点”可以作为硝化反应结束的指示点;系统ORP在周期内的厌氧/缺氧阶段均呈下降趋势,且在该阶段会出现一个ORP下降速率拐点,该“拐点”是反硝化作用结束的指示点;两步进水SBR工艺能够驯化获得反硝化聚磷菌,使得SBR反应器内部能够同步完成硝酸盐和磷的降解。