菌剂挂膜3D-RBC联合BCO工艺处理养猪沼液废水

针对养猪沼液废水寡营养、高氨氮的水质特征,该研究采用耐高氨氮、适应贫营养生长的异养硝化-好氧反硝化(Heterotrophic Nitrification-Aerobic Denitrification,以下简称HN-AD)菌挂膜启动三维结构生物转盘+生物接触氧化反应器(3D-RBC+BCO)组合工艺对沼液进行处理。该文研究了3D-RBC+BCO组合工艺在真实沼液条件下的启动过程及污染物去除效果,重点考察了溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)浓度和C/N比2个关键因素对组合工艺污染物去除效果的影响。同时,借助高通量测序技术对DO和C/N比优化过程中微生物群落结构的变化规律进行解析。结果表明:在真实沼液条件下,采用HN-AD菌剂挂膜启动方法,仅用12和18 d就分别完成3D-RBC和BCO反应器的挂膜启动,同时组合工艺对COD、NH4+-N和TN的去除率分别稳定在94.8%、95.7%和80.1%,出水优于城镇污水厂排放一级B标准。在对3D-RBC反应器DO和C/N比的优化过程中,增设底曝后COD、NH4+-N和TN等指标的去除率分别降低了25.4%、15.4%和15.5%。高通量测序结果显示,增加底曝后3D-RBC盘片生物膜中微生物菌属的数量小幅下降,但HN-AD优势菌属的种类与丰度显著降低,导致脱氮效率下降;贫营养型Acinetobacter、Pseudomonas菌属是3D-RBC可以对真实沼液高效脱氮的关键,提高C/N比会显著降低其丰度,进而影响脱氮效果。

不同絮凝剂对养猪沼液废水混凝效果研究

厌氧发酵经常作为养猪废水预处理工艺,沼气池在规模化养殖场中应用更为广泛,为探讨不同絮凝剂对废水的絮凝效果,以及絮凝剂的最佳投加量,本文选取江西省鹰潭市某规模化养猪场中的沼液废水为研究对象,通过设置3组絮凝试验,每组试验分别添加浓度为150g·L-1的聚合氯化铝(PAC)、50g·L-1的聚合硫酸铝(PFS)、5g·L-1的聚丙烯酰胺(PAM),测定了废水添加絮凝剂经搅拌并沉淀30min后各污染物的浓度,结果表明:为使污染物达到较好的去除效果,在保证经济的前提下,建议控制PAC投加量为24mL、PFS用量为21mL、PAM用量为15mL。

帕米尔绿球藻去除猪粪沼液废水中氮磷的效果研究

目前,微藻深度脱氮除磷是污水深度处理方面的热点研究。文章分别使用浓度为5%、10%、25%、50%的猪粪废水对帕米尔绿球藻进行培养,考察帕米尔绿球藻对不同浓度的猪粪废水中氨氮、总氮、总磷、磷酸盐的去除情况,结果表明去除效果最佳的是浓度为25%的猪粪废水。

“两级AO+混凝沉淀”工艺在养猪厂沼液废水中的工程应用

采用"两级AO+混凝沉淀"工艺对温氏某养猪场的沼液废水进行处理,处理规模为460t/d,出水可稳定达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(DB44/613—2009)。

生物膜贴壁培养小球藻净化猪粪沼液废水的效果

微藻处理猪粪沼液废水是一项污水资源化生物技术.本文以小球藻为研究对象,通过贴壁培养方式,对稀释不同倍数的猪粪沼液废水进行净化处理同时提取藻细胞油脂,旨在探究小球藻贴壁培养处理猪粪沼液废水的效果,分析小球藻耐受猪粪沼液废水的氨氮浓度.将猪粪沼液废水分别稀释1倍(原水)、2倍、5倍、10倍制成培养基.测定贴壁培养小球藻对各处理组猪粪沼液废水中COD、氨氮、总氮、总磷的去除效率及对重金属铜、锌、铁的富集效果,同时探究小球藻的油脂合成情况.结果表明,当猪粪沼液废水稀释5倍时,贴壁小球藻对COD、氨氮、总氮、总磷的净化效果最佳,其去除效率分别为:86.8%、94.1%、85.2%、84.3%;油脂含量高达32.7%;对重金属铜、锌、铁的去除效率分别为:72.9%、70.0%、73.0%;培养一个周期结束时生物产率达到4.21 g·(m^2·d)^(-1).该研究将微藻与难处理的猪粪沼液废水深度净化进行了有效的结合,为实现藻类生物燃料工艺生产及降低废水处理成本提供理论基础.

人工湿地系统对含沼液畜禽废水净化效果试验研究

为了考察人工湿地处理含沼液畜禽废水的可行性,采用水平潜流人工湿地对含沼液畜禽废水进行处理实验。试验结果表明:在进水流量1.5 m3.d-1,水平潜流人工湿地系统对含沼液畜禽废水具有较好的处理效果。废水中COD、TP、TN和NH4+-N浊度平均去除率分别为59.21%、53.80%、55.09%和55.57%.另外,通过对人工湿地沿程的污染物变化试验分析表明,人工湿地系统对污染物的降解是沿人工湿地水流方向逐渐降低的。

沼液MBR废水二级催化氧化处理方法的研究和实践

餐厨垃圾经厌氧消化后产生的沼液再深度处理,把餐厨垃圾经厌氧消化后产生的沼液经硝化反硝化、MBR生化处理,全量进入二级催化氧化装置,再经过过滤脱水,处理后废水COD质量浓度不大于110 mg/L,达到广东省地方污水排放标准二级标准。2021年6月,该技术在深圳市某餐厨沼液废水处理项目进行试验,运行效果稳定良好,为餐厨垃圾沼液废水处理难题树立了工业榜样并提供了实践经验。

水生生物对养猪废水降解效果对比研究

为探讨水生生物对养猪废水的降解效果,文章选取安徽省某养猪场的沼液废水为研究对象,设计了试验装置,废水从沼气池中接管后依次流经生物基质池和生物塘,在生物塘中分别种植美人蕉、苦草、狐尾藻和芦苇四种水生生物,监测了装置运行10 d、20 d、30 d和40 d生物基质池和生物塘中TP、COD、氨氮和SS的含量,计算出了四种水生生物对各污染物的去除率,结果表明:狐尾藻对养猪废水中COD去除效果最好,其次是苦草,去除率均在80%以上;四种植物中对养猪废水中SS去除率均在80%以上;芦苇对养猪废水中氨氮去除效果最好,在70%以上。

畜禽养殖废水沼液生物脱氮的影响因素分析

文章结合经验,以模拟畜禽废水厌氧消化液为处理对象,在25℃、30℃条件下,对金霉素和碱度对硝化过程的影响进行了阐述与研究。

藻菌共培养体系优势菌株筛选及沼液处理

本研究从小球藻处理沼液废水的体系中分离细菌,探究小球藻与细菌之间相互作用关系及藻菌体系对废水处理的效果。经多次平板划线从体系中共分离出5种菌株经16S rDNA基因测序,5种菌株分别与细菌Pseudomonas alcaliphila、Exiguobacterium、Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus subtilis和Bacillus tequilensis高度相似。通过测定小球藻的叶绿素a的变化发现5种细菌均可促进小球藻生长,其中细菌Exiguobacterium对小球藻的促生效果最为明显。将几株单菌株分别和小球藻共同培养,考察共培养体系对沼液的净化效果,结果发现细菌Pseudomonas alcaliphila与小球藻共培养体系中沼液总磷(TP)下降到0.391 mg·L^(-1),去除率最高,达85%;细菌Exiguobacterium与小球藻共培养体系中沼液总氮(TN)和化学需氧量(COD)去除率分别为64.4%和72.3%,效果最优;小球藻纯培养体系和细菌纯培养体系对沼液中COD、TN、TP的去除率,均远低于细菌Pseudomonas alcaliphila和Exiguobacterium与小球藻构建的藻菌共培养体系。综合比较,藻菌共培养体系对污水处理效果优于各自的纯培养体系,在污水处理中具有很好的应用前景。

栅藻贴壁培养处理沼液效果的研究

以栅藻(Scendesmus dimorphus)为研究对象,将微藻培养和养猪沼液废水处理相结合,通过贴壁培养在处理沼液废水的同时耦合藻类油脂生产,并比较了栅藻贴壁培养与悬浮培养藻细胞生长情况及对N的利用效率,为藻类生物燃料生产及降低沼液废水处理成本提供理论依据。结果表明:贴壁培养下藻细胞生物产率为6.15 g·m-2·d-1,高于栅藻悬浮培养的生物产率5.48 g·m^(-2)·d^(-1);贴壁培养下藻细胞对N的吸收率为85.23%,高于悬浮培养N的利用率77.84%。在初始NH_3-N、TP及COD浓度分别为281.2、29.1、551 mg·L^(-1)的沼液废水中贴壁培养栅藻,藻类生长状况与正常BG11培养相近,生物产率分别为6.26 g·m^(-2)·d^(-1)与6.23 g·m^(-2)·d^(-1);油脂含量相差不大,分别占细胞干重的34.6%、35.2%;沼液废水中NH_3-N、TP及COD去除效率分别为99.04%、73.06%和72.32%。

猪粪秸秆沼液短程硝化反硝化快速启动及稳定运行研究

短程硝化反硝化工艺具有节省碳源、节省曝气量、污泥产量低等优点,但由于启动时间长、短程硝化效果不稳定等问题限制了其工程应用。针对此问题,本研究采用泥膜一体化工艺(IFAS)处理猪粪秸秆沼液,并考察了短程硝化反硝化工艺生物强化快速启动及稳定运行效果。结果表明,通过添加实验室自制氨氧化菌剂与反硝化菌剂,可在17 d内完成反应器的快速启动;稳定运行阶段,系统猪粪秸秆沼液有机负荷(COD)平均为1040.0 mg·L^(-1)·d^(-1),好氧池平均NH3-N负荷为110 mg·L^(-1)·d^(-1);好氧池平均NO_(2)^(-)-N积累率为91.4%;COD、NH_(3)-N、TN平均去除率分别达到92.1%、97.0%、90.1%,且COD和TN的去除主要发生在缺氧池。分子生物学分析表明,整个运行过程中,好氧池生物膜氨氧化细菌(AOB)的丰度由0.0036%上升至0.0143%,增长至原来的4倍;亚硝酸盐氧化细菌(NOB)的丰度由0.0048%下降至0,说明利用氨氧化菌剂、反硝化菌剂可快速稳定实现短程硝化反硝化脱氮工艺的启动。

养殖废水灌溉下施用生物质炭和果胶对土壤养分和重金属迁移的影响

【目的】养殖废水中含有丰富的养分,但也含有一定的重金属。本文研究了生物质炭和果胶对养殖废水灌溉下的土壤–植物系统养分和重金属迁移规律的影响,以利用养殖废水中的养分,并对其重金属进行调控。【方法】选取新乡市郊区农田土壤为供试土壤,采用根箱试验方法种植玉米。设置根箱土壤中添加1%的生物质炭和果胶,分别灌溉蒸馏水和养殖废水发酵产生的沼液。测定了土壤中养分和重金属的含量,探讨了其在土壤–植物系统的迁移规律。【结果】沼液灌溉的植株地上部生长与蒸馏水灌溉无显著差异。果胶相比于生物质炭可以促进植株生长。沼液灌溉时,果胶处理的根系和地上部生物量分别比对照增加了25.38%和31.21%。沼液灌溉普遍降低了根际和非根际土壤的p H,生物质炭处理和果胶处理与对照根际和非根际土壤的p H均无显著差异。沼液灌溉增加了非根际土壤的电导,生物质炭相比于果胶增加了土壤的电导。沼液灌溉增加了土壤全氮、有效磷、速效钾和有机质含量。果胶根际土壤的全磷、碱解氮、有效磷、有效Fe、有效Mn均高于生物质炭处理,生物质炭处理根际和非根际土壤的全钾和速效钾含量均高于果胶处理。沼液灌溉相比于蒸馏水灌溉,增加了植株根、茎中N含量和Ca含量。生物质炭处理植株根茎叶N含量、根茎P含量、茎K含量、根茎叶Ca含量、根茎Mg含量高于果胶处理,但果胶处理养分的转运系数较高。养殖废水灌溉增加了根际和非根际土壤中有效Cu和Zn尤其是Zn的含量。与对照相比,生物质炭降低了根际土壤Cu、Pb、Ni的含量,而果胶增加了它们的含量。沼液灌溉增加了植株根茎叶中Cu、Zn、Pb含量,果胶处理植株根系Cu、Zn、Pb、Cd、Ni含量最高,但向地上部转运较少。【结论】在北方碱性土壤灌溉养殖废水发酵产生的沼液时,施用生物质炭和果胶可以提高土壤肥力和植株养分含量,生物质炭通过减少土壤中有效态重金属含量以减少重金属在植物体内累积,果胶虽然增加土壤有效态重金属含量,但可以降低其向地上部的转运,避免了重金属在植物体内的累积。

絮凝沉淀预处理养猪废水影响因素研究

以江西省鹰潭市某养猪场沼液废水为研究对象,分别通过添加质量浓度为150 g·L-1的聚合氯化铝(PAC)、50 g·L-1的聚合硫酸铝(PFS)以及5 g·L-1的聚丙烯酰胺(PAM),探讨了沉淀时间和pH对絮凝沉淀影响。结果表明:①PAC为絮凝剂时,污染物去除率随静置时间增加而逐渐增大,当添加PFS和PAM为絮凝剂时,综合考虑时间成本以及去除率,建议控制沉淀时间为25min和20min。②当添加PAC为絮凝剂时,酸性条件下有利于氨氮和COD的去除,碱性条件下有利于TP的去除,SS在中性条件下去除效果最好。③添加PFS为絮凝剂时,酸性条件下有利于COD和氨氮的去除,中性条件下有利于TP的去除,碱性条件下有利于SS的去除。④添加PAM为絮凝剂时,酸性条件下有利于SS的去除,碱性条件下有利于氨氮和TP的去除,COD在中性环境中去除效果最好。

基于氨氮低吸附的折流式沉降滤过装置去除沼液中悬浮物研究

以多级好氧折流沟串联沉降装置为基础,最大限度地保留沼液中氮素养分的同时,去除沼液废水中悬浮物。根据材料静态条件下等温吸附及解吸率结果,筛选氨氮低吸附填料,接着在动态条件下考察好氧折流沟内填料深度及运行时间对沼液中悬浮物去除效果与氨氮浓度的影响。结果显示,在人工沸石、河砂、石英砂和沙漠砂四种材料中,河砂的吸附强度、吸附指标及解吸值最低。选取河砂作为动态好氧折流沟填料,在水力负荷0.75 L/h、滞留时间24 h条件下,无填充、低填充、中填充及高填充对沼液废水中悬浮物最大去除量分别为4.8 g/L、5.1 g/L、8.1g/L和8.4g/L,最大去除率分别为38.0%、51.2%、86.1%和88.7%,而中、高两种填料深度对沼液废水中悬浮物去除量及去除率在第三、四取水口处无明显差异性(P>0.05)。介于应用中材料选取、用量及去除效果比较,河砂填料对沼液废水中氨氮浓度影响最小,建议采用河砂中填料深度的好氧折流沟处理沼液中悬浮物。

不同废水培养小球藻提取生物柴油的营养优化研究

利用不同废水培养产油小球藻生产生物柴油,不但能降低生物柴油生产成本,缓解能源短缺问题,同时可转移废水中的N、P而净化废水。采用市政污水、餐厨废水、沼液废水作为小球藻的培养环境,比较不同废水中营养因子对小球藻生长与油脂累积的影响。结果显示,三种废水均能较好地促进小球藻生长,当市政污水中Mg^(2+)添加量为131.25 mg/L时,小球藻的最大干质量可达到3.46 g/L;当餐厨、沼液废水中Ca^(2+)添加量为54 mg/L时,小球藻干质量分别能达到3.67、3.79 g/L,在最佳营养条件下培养结束后对废水中COD、TN、TP、NH+4-N的最高去除率分别能达到79.89%、81.31%、83.26%、81.09%,且收集总脂含量比基础培养提高了25%~63%。

不同氨氮浓度对4株常见藻株生长及酶活性的影响

高氨氮问题是影响微藻处理养猪沼液的难点.本文以筛选获得的衣藻、葡萄藻、紫球藻和栅藻为研究对象,液体培养下模拟现实沼液废水,分别于培养基中设置50、500和2 000 mg·L^-1的氨氮浓度,探究不同氨氮浓度对微藻生长及藻细胞酶活性的影响.结果表明,不同氨氮浓度下,衣藻和栅藻的生长受到不同程度的抑制,生物量和生物产率均低于正常培养基;50 mg·L^-1氨氮下紫球藻的生物量和生物产率分别为1. 78 g·L^-1和0. 16 g·(L·d)^-1,高于KOCK培养基;500 mg·L^-1氨氮中葡萄藻的生物量和生物产率分别为1. 95 g·L^-1和0. 18 g·(L·d)^-1,高于BG11培养基.各藻种的SOD、POD和CAT均表现为随着氨氮浓度的升高,活性最终呈下降的趋势,丙二醛(MDA)亦然.本研究期望为微藻处理高浓度氨氮沼液提供理论基础.