短程硝化-厌氧氨氧化联合工艺处理养猪污水沼液实验研究

摘要

养猪场污水采用沼气发酵进行厌氧处理后产生的沼液具有污染物浓度高、可生化性能较低、含氮量高、碳氮比低的特点。本试验以桂林养猪场沼气池出水为研究对象,使用SBR-ASBR装置,研究了短程硝化-厌氧氨氧化联合工艺(SHARON-ANAMMOX)对养猪污水沼液的处理效果。试验结果表明:
　　 1.在SBR反应器内,接种浓缩池消化污泥,在曝气量为0.5m3／h,HRT为12h,温度为35±1℃,进水pH值为7.5～8.5,不排泥的条件下运行,使用氨氮浓度为700mg／L、COD浓度为550mg／L的养猪污水沼液对半短程硝化系统进行的启动研究,33天后反应器启动成功。此时,出水NH4+-N、NO2--N和NO3--N平均浓度分别为328.3mg／L、266.8mg／L和52.6mg／L,NO2--N／NH4+-N为0.81。
　　 2.半短程硝化处理养猪污水沼液影响因素试验确定出反应适宜条件,即HRT为18h,适宜pH值为8.0,适宜温度为30～35℃。在此条件下,进水氨氮、COD浓度分别为700mg／L、550mg／L时,出水氨氮、硝酸氮的平均浓度分别为306.5mg／L、313.9mg／L,NO2--N与NH4+-N比值为1.02,COD去除率稳定在76％左右,可满足 ANAMMOX的进水要求。
　　 3.ASBR与UASB反应器内同样接种混合的消化污泥和厌氧颗粒污泥,在HRT为24h,pH为7.5～8.5,温度为35℃的条件下,经过90d驯化两反应器均培养出了厌氧氨氧化菌,ASBR反应器处理效果优于UASB反应器。以ASBR为ANAMMOX反应器,添加葡萄糖研究碳源对ANAMMOX的影响。实验表明,COD浓度在125mg／L以下时,厌氧氨氧化反应可以正常进行。
　　 4.以养猪污水沼液为进水,在HRT为24h,pH为7.8～8.5,温度为35℃的条件下,当进水氨氮浓度为300mg／L,NO2--N浓度为310mg／L,COD浓度为120mg／L时,ANAMMOX反应器经过30d驯化后,NH4+-N、NO2-N、TN和COD的平均去除率分别为88.7％、99.9％、89.4％和54.4％。
　　 5.通过调整HRT、温度和pH对厌氧氨氧化影响因素进行研究,确定HRT、pH和温度的适宜条件分别为24h、7.5～8.5和35℃。在此条件下,上述浓度NH4+-N、NO2--N、TN和COD的平均去除率分别为87.6％、99.96‰、89.7％和53.3％。
　　 6.SHARON半短程硝化反应器SBR与ANAMMOX厌氧氨氧化反应器ASBR在HRT为18h,pH7.8～8.5,温度35℃的条件下联合运行,将SBR反应器出水作为ASBR反应器的进水；SBR反应器中曝气量为0.5m3／h,进水为NH4+-N浓度700mg／L的养猪污水沼液。SHARON-ANAMMOX联合工艺处理后的出水,NH4+-N、NO2--N、TN和COD平均去除率分别为94.3％、99.4％、88.7％和89.3％。