Fe2O3-TiO2/UV/O3+PSAF协同处理猪场废水效果及其除碳脱氮机制

摘要

为实现低碳高氨氮猪场废水深度除碳脱氮,该研究提出了Fe2O3-TiO2/UV/O3+PSAF组合处理工艺技术.应用响应面法确立了组合工艺的最优工况条件,采用三维荧光和紫外-可见吸收光谱分析了有机物的荧光和分子结构变化特征,并结合碳、氮形态变化探明了其协同处理特性及除碳脱氮机制.结果表明,Fe2O3-TiO2投加量为1.06 g/L、O3流量为3.02 g/h、曝气时间为90.75 min、聚硅酸铝铁(PSAF)用量为833.29 mg/L,COD及NH3-N去除效果最好,试验值与预测值偏差0.75％和0.56％,拟合性良好;组合工艺对猪场废水中的溶解性微生物代谢产物和类腐殖质处理效果显著,溶解性有机碳和总溶解性氮去除率分别达77.7％和82.6％,协同因子分别为1.11和1.50.其中,Fe2O3-TiO2/UV/O3对类腐殖质削减效果显著,O3和·OH协同氧化类腐殖质、NH3-N为小分子物质、NO3--N和N2(N2转化率达39.71％),提高了富氧官能团的数量,促进了氮素的转化和矿化,利于PSAF对小分子物质和NO3--N等污染物的去除,组合工艺协同互补作用明显.研究结果为深度处理低碳高氨氮有机废水提供一种新思路.