生物炭-类水滑石强化混凝处理猪场尾水及其机理分析

以皇竹草秸秆为原料制备生物炭,通过生物炭-Mg Fe类水滑石强化混凝处理经二级生化处理的猪场尾水,研究其处理效果,用X射线衍射（XRD）、傅立叶变换红外（FTIR）、扫描电镜-能谱分析（SEM-Mapping）技术分析混凝沉淀物,以分析污染物去除机理。结果表明,在p H=8.45、Mg与Fe物质的量比（n（Mg）∶n（Fe））为2.8∶1的条件下,皇竹草生物炭-Mg Fe类水滑石混凝法对猪场尾水中浊度、COD和TP的处理效果较好,而对TN和NH＋4-N去除率较低。生物炭投加量对猪场尾水中浊度和TP的处理影响不大,但对COD去除影响较为显著。生物炭-Mg Fe类水滑石强化混凝高效去除COD的机理主要为胶体状天然有机物的电中和作用和吸附于金属氢氧化物表面上的共沉淀作用;高效除磷的机理是在混凝过程中,磷酸盐通过自组装进入类水滑石层间,以及磷酸盐与Fe3＋反应形成磷酸铁矿物。

MgFe类水滑石法强化混凝深度处理猪场尾水及混凝污泥特性研究

为了深度处理经二级生化处理后的猪场尾水,采用Mg Fe类水滑石法强化混凝猪场尾水。考察了不同pH值、Mg与Fe摩尔配比[n(Mg∶Fe)]等混凝条件对猪场尾水常规指标以及其中微量重金属[Zn^(2+)、Cu^(2+)、Cr(Ⅵ)]和兽用抗生素(磺胺甲基异恶脞,SMX)等去除效果的影响,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和傅立叶转换红外(FTIR)等技术对混凝污泥特性进行分析,制备了催化材料,进行了混凝污泥资源化利用初探。结果表明:当猪场尾水初始pH>6.5时,TP、浊度和Cr(Ⅵ)去除率分别在95%、80%和35%以上。当初始pH值进一步调节至大于8.0时,MgFe类水滑石对Zn^(2+)和Cu^(2+)去除率可达85%以上,对SMX去除率在75%以上;Mg与Fe摩尔配比对各水质指标去除效果影响不大。混凝污泥主要形成的矿物相有类水滑石与磷酸铁矿物。通过煅烧混凝污泥制备高级氧化催化剂,发现在相同过硫酸氢钾(PMS)投加量的条件下,700℃限氧热解混凝污泥制得的催化剂比同条件下利用人工合成MgFe类水滑石制得的催化剂具有更高的催化活性。研究结果可为养猪处理废水与混凝污泥资源化利用研究提供支持。

臭氧氧化-苦草深度处理对猪场尾水中有机物的去除效果

利用臭氧氧化-苦草(Vallisneria natans)深度处理猪场尾水,测定了不同浓度臭氧氧化处理有机物含量和组分的变化,并考察了臭氧氧化-苦草处理去除有机物的效果。结果表明,10(AO1)、30(AO2)和50 mg·L-1(AO3)3个臭氧投加浓度处理分别使UV254降低15.6%、17.6%和29.4%,UV436降低12.2%、7.6%和22.0%,使DOC/UV254比值增加13.9%、16.7%和39.4%;臭氧氧化-苦草处理使DOC含量、UV254和UV436分别降低8.5%~17.6%、16.2%~35.3%和12.9%~21.8%,使DOC/UV254比值增加10.3%~35.6%。臭氧氧化可使猪场废水中半挥发性有机物形态发生转化,可提高废水可生化性以及有机污染物的降解效率。

臭氧氧化猪场处理尾水对苦草(Vallisneria spiralis)抗氧化系统的影响

为了探索臭氧氧化技术应用于畜禽养殖废水排放前的预处理对环境可持续发展的影响,用不同浓度臭氧氧化处理经生化工艺处理后的猪场尾水,以苦草为试验材料,从活性氧代谢和抗氧化系统的角度,探讨了沉水植物在臭氧氧化猪场处理尾水中的适应性以及臭氧氧化技术的应用对水生植物的影响。结果表明:与未经臭氧氧化处理相比,臭氧氧化后(AO1 10 mg·L^(-1)、AO2 30 mg·L^(-1)、AO3 50 mg·L^(-1))猪场处理尾水中苦草的过氧化氢(H_2O_2)含量有升高趋势;AO2处理中苦草的抗坏血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循环对H_2O_2调节起重要作用,苦草的抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、AsA和GSH含量增加,从而使生物量增加;AO3处理中苦草AsA含量降低,H_2O_2与抗氧化物质之间没有达到平衡,从而使生物量降低。结果显示,试验条件下,30 mg·L^(-1)的臭氧氧化应用于猪场处理尾水,能增强沉水植物的抗氧化系统,促进生长,从而对水生生态系统有调节作用。

臭氧高级氧化工艺深度处理猪场生化尾水的应用研究

对比O_(3)、O_(3)/H_(2)O_(2)、O_(3)/K_(2)S_(2)O_(8)、O_(3)/MnO_(2)及O_(3)/UV_(5)种氧化工艺对猪粪生化尾水中UV_(254)的去除率,得到O_(3)/UV工艺去除效果最好,反应时间20~30 min,UV254去除率58%~69%;进一步利用O_(3)/UV对猪粪水中的COD_(Cr)、BOD_(5)、NH_(3)-N、TN和色度进行氧化处理。结果表明,O_(3)/UV对猪粪水尾水处理20 min,污水中COD_(Cr)、UV_(254)、BOD_(5)和色度的去除率分别为57%~76%、58%~69%、60%~81%和73%~84%,对氨氮和总氮无明显去除效果。