重金属捕集剂-BCO-SBBR-MAP结晶法处理模拟猪场沼液的试验研究

摘要

随着近年来养猪行业集约化和规模化的趋势，猪场废水治理愈加困难，基于工程实例的前期研究发现：重金属存在于猪场沼液当中，对于后期的好氧生物处理产生抑制，同时末端排放的废水总磷指标偏高，难以达标排放。因此，本研究增加对于猪场沼液的前端重金属去除和末端脱氮除磷，提出“重金属捕集剂-生物接触氧化（BCO）-序批式膜生物反应器（SBBR）-磷酸铵镁（MAP）结晶法”处理猪场废水（沼液）的工艺，进行模拟沼液重金属去除实验、BCO-SBBR串联实验、MAP结晶法脱氮除磷实验，结论如下。
　　（1）筛选出TMT-10是最合适处理低浓度重金属猪场废水的捕集剂，处理250mLZn（Ⅱ）浓度2.8mg/L、Cu（Ⅱ）浓度1.3mg/L的模拟猪场废水，最佳投加量为0.6mL，重金属去除率分别为92.61％和90.77%。TMT-10处理250mLZn（Ⅱ）浓度2.8mg/L、Cu（Ⅱ）浓度1.3mg/L的模拟猪场废水，最优条件为：不调节pH、反应时间3min、沉淀时间20min、1m%PAC和1m%PAM分别投加1.5mL。此条件下，废水中Zn（Ⅱ）和Cu（Ⅱ）去除率分别为98.22%和92.65%，剩余浓度0.05mg/L和0.096mg/L。捕集剂对COD、NH3-N、TP有一定去除效果，指标分别下降至1485.8mg/L、379.7mg/L、25mg/L。
　　（2）在进水COD、NH3-N、TP分别为1493mg/L、416.50mg/L、26.55mg/L条件下，优化BCO最佳运行条件为HRT12h，气水比12：1，COD、NH3-N、TP的出水指标分别为544mg/L、181.35mg/L、18.07mg/L，去除率分别为63.53%、56.45%、31.95%。
　　（3）在进水COD、NH3-N、TP分别为614mg/L、218.38mg/L、20.89mg/L条件下优化SBBR最佳运行条件为曝气量3.0L/h，此时反应器内好氧阶段的平均DO为3.56mg/L，COD、NH3-N、TP的出水指标分别为153.67mg/L、52.86mg/L、16.20mg/L，去除率分别为74.98%、75.79%、22.43%。
　　（4）BCO-SBBR反应器运行效果实验表明：重金属存在对COD抑制不明显，轻微抑制作用在后期能够得到恢复；重金属存在对NH3-N和TP有明显抑制，且抑制在短期内无法恢复。当Zn（Ⅱ）和Cu（Ⅱ）浓度分别为2.8mg/L和1.3mg/L，COD、NH3-N、TP平均出水浓度分别为183.76mg/L、81.81mg/L、17.55mg/L，平均去除率分别为87.89%、80.20%、36.47%。而废水去除重金属后再进BCO-SBBR，COD、NH3-N、TP平均出水浓度分别为127.92mg/L、38.62mg/L、13.33mg/L，平均去除率分别为91.57%、90.65%、51.75%，TP不能达到《畜禽养殖业污染物排放标准》要求。
　　（5）MAP结晶法的最佳条件为：pH=8.5，Mg：P=1.3：1，总反应时间15min，处理TP和NH3-N分别为13.33mg/L和38.6mg/L的好氧出水后，剩余浓度分别为0.80mg/L和29.04mg/L，去除率分别为94.02%和24.77%，TP能达到《畜禽养殖业污染物排放标准》要求。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 猪场废水及其治理简介

1.2 去除猪场废水中重金属的研究及进展

1.3 BCO反应器和SBBR反应器

1.4 MAP结晶脱氮除磷技术

1.5 研究的意义、内容及技术路线

第2章 材料与方法

2.1 实验材料

第3章 猪场废水重金属去除

3.1 捕集剂筛选

3.2 最佳捕集剂的条件优化

3.3 捕集产物稳定性

3.4 本章小结

第4章 BCO-SBRR连续流反应器的启动及运行

4.1 BCO反应器启动及优化

4.2 SBBR反应器启动及优化

4.3 BCO-SBBR连续流反应器的运行效果

4.4 本章小结

第5章 MAP结晶法脱氮除磷

5.1 实验方法

5.2 实验条件优化

5.3 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 创新点

6.3 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果