高氨氮沼液废水的膜处理工艺研究

摘要

近年来，我国畜禽养殖业得到快速发展，一些老的养殖场未建沼气工程，或者已建有沼气工程，但是处理能力低于养殖规模，导致畜禽养殖场产生大量高氨氮、高有机物的沼液废水。沼液废水随意排放，对周边水体造成严重污染，迫切需要对畜禽养殖沼液废水的深度处理技术。本文利用膜吸收和膜生物反应器两种膜处理工艺对沼液废水进行深度处理。
　　以聚偏氟乙烯树脂（PVDF）为原材料，采用干湿相转化法制备面向畜禽养殖沼液废水膜生物反应器深度处理应用的中空纤维膜。考察铸膜液中 PVDF含量、复配型成孔剂添加量、纺丝条件（铸膜液挤出速度、膜丝卷绕速度、内芯液流速等）等条件对膜结构和性能的影响。得到 PVDF中空纤维膜制备的最佳条件：膜纺丝液组成：PVDF：DMAc：成孔剂=22％：71%：7%。纺丝条件：膜纺丝液温度为30℃，外凝结介质温度为25℃，膜纺丝液挤出速度为23r/min，膜丝卷绕速度为28 r/min，内芯液流速为4ml/min。
　　选用强疏水的聚四氟乙烯（PTFE）中空纤维膜封装得到的中空纤维膜组件，用膜吸收法对沼液废水中的氨氮进行资源化回收处理，考察沼液废水 pH值、吸收液浓度、沼液废水流速等对氨氮的去除效果。沼液废水 pH值为11左右，硫酸吸收溶液浓度为0.2mol/L，沼液废水流速为6.0-6.5cm/s时，沼液废水中氨氮有很好的去除效果。初始浓度为400、600、800、1000mg/L的四种沼液废水，经上述前述最佳膜吸收工艺处理后，沼液废水中氨氮的极限浓度可低至17~51mgmg/L。
　　根据沼液废水中高污染物浓度和低 C/N比的特点，设计了厌氧/兼氧/MBR组合工艺，对回收氨氮后的沼液废水进行深度生物处理。考察厌氧/兼氧/MBR组合工艺对沼液废水中COD、氨氮、TP和SS的去除效果。厌氧/兼氧/MBR组合工艺运行三个月的结果表明：该工艺对沼液废水中 COD、氨氮，TP和 SS有很好的去除效果，排水中 COD、氨氮、TP和 SS分别可达到200mg/L、10 mg/L、5 mg/L和20 mg/L，排水水质远低于《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）。把厌氧/兼氧/MBR组合工艺进行放大和设备化，加工出日处理3吨的一体化设备样机。

目录

第一章 绪 论

1.1研究背景

1.2畜禽养殖业废水排放标准

1.3沼液废水处理的研究进展

1.4高氨氮废水的处理

1.5膜吸收法处理氨氮废水

1.6膜生物反应器在废水处理中的应用

1.7本课题的研究意义

1.8本论文的研究内容

第二章

2.1引言

2 .2实验部分

2.3 结果与讨论

2.4本章小结

第三章 膜吸收法回收沼液废水中氨氮的研究

3.1引言

3.2 实验部分

3.3结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 厌氧/兼氧/MBR组合工艺处理沼液废水的研究

4.1引言

4.2实验部分

4.3结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢