高氨氮低碳氮比干清糞養(yǎng)豬場廢水生物處理技術研發(fā)

目錄
自序
前言
第1章　緒論　1
1.1　技術研發(fā)背景及意義　1
1.2　規(guī)模化養(yǎng)豬場的清糞方式及廢水特征　2
1.2.1　發(fā)酵床工藝　2
1.2.2　水沖糞工藝　3
1.2.3　水泡糞工藝　3
1.2.4　干清糞工藝　4
1.3　規(guī)?；B(yǎng)豬場廢水處理技術研究現(xiàn)狀　4
1.3.1　還田處理模式　4
1.3.2　自然處理模式　5
1.3.3　工程化處理模式　5
1.4　低碳氮比廢水生物脫氮技術研究現(xiàn)狀　7
1.4.1　全程硝化反硝化生物脫氮理論與工藝　7
1.4.2　短程硝化反硝化理論與工藝　8
1.4.3　同步硝化反硝化技術　9
1.4.4　厭氧氨氧化理論與工藝　10
1.5　現(xiàn)有技術面臨的問題與解決思路　13
1.5.1　存在問題分析　13
1.5.2　生物濾池處理養(yǎng)豬場廢水的應用潛力　16
1.5.3　養(yǎng)豬場廢水微氧生物處理的可行性　17
1.5.4　A/O與Anammox耦合工藝的技術可行性　21
參考文獻　23
第2章　土壤-木片生物濾池處理養(yǎng)豬場廢水的效能與機制　31
2.1　填料與生物濾池的比選　31
2.1.1　填料　32
2.1.2　生物濾池的構建與運行控制　32
2.1.3　生物濾池的污染物去除特征　34
2.1.4　生物膜的觀察與功能菌群解析　40
2.1.5　生物濾池處理效果的對比分析　42
2.2　土壤-木片生物濾池的處理效能　44
2.2.1　實驗裝置及運行控制　45
2.2.2　SWBF的啟動與連續(xù)運行　46
2.2.3　SWBF處理效果的綜合分析　54
2.3　土壤-木片生物濾池在縱深方向上的污染物去除規(guī)律　56
2.3.1　水質沿濾床深度的變化規(guī)律　56
2.3.2　SWBF出水氨氮濃度與濾床深度的函數(shù)關系　63
2.4　土壤-木片生物濾池的細菌群落分布特征　69
2.4.1　細菌群落的總體特征　69
2.4.2　細菌群落的分布特征　72
2.5　土壤-木片生物濾池的污染物去除機制　76
2.5.1　SWBF去除難降解有機物的微生物學機制　76
2.5.2　SWBF生物脫氮的微生物學機制　79
參考文獻　83
第3章　枯木填料床A/O系統(tǒng)處理干清糞養(yǎng)豬場廢水的效能與脫氮機制　91
3.1　枯木填料床A/O處理系統(tǒng)的構建及調控運行方法　91
3.1.1　枯木填料床A/O系統(tǒng)的構建與運行模式　91
3.1.2　枯木填料床A/O處理系統(tǒng)的啟動與調控運行方法　92
3.2　枯木填料床A/O處理系統(tǒng)的啟動運行　93
3.2.1　枯木填料床A/O處理系統(tǒng)的啟動運行控制　93
3.2.2　枯木填料床A/O處理系統(tǒng)的COD去除及沿程變化規(guī)律　94
3.2.3　枯木填料床A/O處理系統(tǒng)的氨氮去除及沿程變化規(guī)律　96
3.2.4　枯木填料床A/O處理系統(tǒng)的總氮去除及脫氮途徑解析　100
3.3　HRT對枯木填料床A/O系統(tǒng)處理效能的影響　105
3.3.1　枯木填料床A/O處理系統(tǒng)的HRT調控運行　105
3.3.2　HRT影響下的COD去除規(guī)律及沿程變化　105
3.3.3　HRT對氨氮去除的影響　108
3.3.4　HRT對總氮去除的影響　109
3.3.5　枯木填料床A/O系統(tǒng)的生物脫氮功能分析　110
3.4　改良枯木填料床A/O系統(tǒng)的處理效能　114
3.4.1　改良枯木填料床A/O系統(tǒng)的構建與調控運行　114
3.4.2　改良枯木填料床A/O系統(tǒng)的COD去除特征　115
3.4.3　改良枯木填料床A/O系統(tǒng)對氨氮的去除特征　117
3.4.4　改良系統(tǒng)的總氮去除及生物脫氮功能分析　119
3.4.5　填料與生物相的觀察分析　123
3.5　枯木填料床A/O系統(tǒng)處理效能及生物脫氮機制討論　125
3.5.1　枯木填料床A/O系統(tǒng)改良前后的處理效能分析　125
3.5.2　枯木填料床A/O系統(tǒng)生物脫氮機制討論　127
參考文獻　129
第4章　PVC填料床A/O系統(tǒng)處理干清糞養(yǎng)豬場廢水的效能與機制　132
4.1　HAOBR系統(tǒng)的設計與構建　133
4.2　HAOBR系統(tǒng)的啟動與調控運行　134
4.2.1　實驗廢水及接種污泥　134
4.2.2　HAOBR系統(tǒng)的啟動與運行調控　135
4.3　HAOBR系統(tǒng)的啟動運行特征及去除污染物的微生物學機理　136
4.3.1　HAOBR系統(tǒng)在啟動運行期的污染物去除變化規(guī)律　136
4.3.2　HAOBR系統(tǒng)的生物脫氮途徑解析　143
4.3.3　污染物去除的微生物學分析　147
4.4　HRT和出水回流比影響下的HAOBR處理效能　153
4.4.1　HRT對HAOBR處理效能的影響　153
4.4.2　出水回流比對HAOBR處理效能的影響　164
4.4.3　HAOBR系統(tǒng)的格室功能解析　174
4.5　HAOBR系統(tǒng)的碳氮同步去除機制　177
4.5.1　HRT和出水回流比影響下的微生物群落演替
及功能菌群解析　177
4.5.2　厭氧格室和好氧格室對主要污染物的去除特征　192
4.5.3　碳氮同步去除機制綜合分析　197
參考文獻　201
第5章　升流式微氧活性污泥系統(tǒng)處理干清糞養(yǎng)豬場廢水的效能與機制　207
5.1　升流式微氧活性污泥反應器及廢水處理系統(tǒng)　207
5.2　接種污泥對UMSR啟動進程與處理效能的影響　209
5.2.1　UMSR的啟動與污泥培養(yǎng)　209
5.2.2　UMSR的污泥馴化與廢水處理效果　215
5.2.3　接種污泥對UMSR處理效能的影響　224
5.3　基于出水回流比調控的UMSR處理效能　235
5.3.1　UMSR的出水回流比調控方法　235
5.3.2　出水回流比對UMSR處理效能的影響　237
5.3.3　出水回流比閾值分析　250
5.4　廢水碳氮比對UMSR處理效能的影響及控制策略　253
5.4.1　廢水碳氮比對UMSR處理效果的影響　253
5.4.2　廢水碳氮比閾值分析　255
5.4.3　干清糞養(yǎng)豬場廢水碳氮比的調控策略　259
5.5　UMSR處理系統(tǒng)的碳氮同步去除機制　262
5.5.1　出水回流比與進水碳氮比影響下的群落演替　262
5.5.2　功能菌群變化與UMSR系統(tǒng)處理效能的關系　267
5.5.3　碳氮同步去除機制綜合分析　272
參考文獻　275
第6章　干清糞養(yǎng)豬場廢水處理技術擴展研究　281
6.1　填料床A/O系統(tǒng)在常溫下的啟動運行特征與效能　281
6.1.1　HAOBR在常溫下的啟動和運行調控　282
6.1.2　HAOBR系統(tǒng)在常溫下啟動運行的常規(guī)污染物去除特征　282
6.1.3　HAOBR系統(tǒng)在常溫下持續(xù)運行的常規(guī)污染物去除效能　286
6.1.4　HAOBR系統(tǒng)在常溫下的抗生素去除特征　290
6.1.5　HAOBR系統(tǒng)厭氧區(qū)與好氧區(qū)的功能分析　292
6.2　生物膜對升流式微氧處理系統(tǒng)的效能強化　295
6.2.1　UMBR系統(tǒng)的啟動與運行調控　296
6.2.2　UMBR系統(tǒng)的啟動運行特征　297
6.2.3　UMBR系統(tǒng)的調控運行及效能分析　301
6.3　UMSR與UMBR系統(tǒng)在較低溫度下的運行特征與效能　306
6.3.1　溫度降低對UMSR系統(tǒng)運行特征及處理效能的影響　307
6.3.2　UMSR系統(tǒng)在20℃以下的運行特征與處理效能　312
6.3.3　UMBR系統(tǒng)在常溫下的運行特征與處理效能　316
6.4　升流式微氧生物處理系統(tǒng)的改良及處理效能　321
6.4.1　IAMR系統(tǒng)及其啟動運行方法　321
6.4.2　IAMR系統(tǒng)的啟動運行特征與處理效能　323
6.4.3　IAMR系統(tǒng)生物脫氮機制解析　326
6.4.4　IAMR系統(tǒng)處理效能的比較分析　332
6.5　好氧-微氧兩級SBR系統(tǒng)處理干清糞養(yǎng)豬場廢水的效能　334
6.5.1　好氧-微氧兩級SBR處理系統(tǒng)　335
6.5.2　好氧-微氧兩級SBR系統(tǒng)的啟動與運行調控　336
6.5.3　一級好氧SBR的啟動運行特征　337
6.5.4　二級微氧SBR的啟動運行特征　339
6.5.5　好氧-微氧兩級SBR系統(tǒng)的處理效能　342
參考文獻　343
第7章　養(yǎng)豬場廢水處理工程技術方案案例　350
7.1　某養(yǎng)豬場水泡糞糞水處理工程技術方案　350
7.1.1　糞水處理規(guī)模及方案設計依據(jù)　350
7.1.2　糞水水質分析及設計水質　351
7.1.3　關鍵技術的選擇　352
7.1.4　工藝設計　354
7.1.5　建筑結構與電氣自控設計　359
7.1.6　工程投資估算　361
7.1.7　糞水處理設施運營費用估算　362
7.1.8　工程效益分析　364
7.2　某養(yǎng)豬場干清糞廢水處理設施升級改造技術方案　364
7.2.1　工程概況　365
7.2.2　原廢水處理工程存在的主要問題及升級改造關鍵技術　367
7.2.3　升級改造工程的工藝比選　370
7.2.4　工藝流程設計及處理效果預測　372
7.2.5　升級改造工程的工藝設計　374
7.2.6　暖通與電氣自控設計　378
7.2.7　工程投資估算　379
7.2.8　運行費用估算與效益分析　380
7.3　某養(yǎng)豬場干清糞廢水處理工程技術方案　382
7.3.1　設計的水量水質及范圍　382
7.3.2　工藝流程設計及說明　383
7.3.3　工藝設計及效果預測　385
7.3.4　電氣及自控設計　389
7.3.5　工程投資概算及處理成本估算　390
7.3.6　效益分析　392
參考文獻　392
附錄　縮略語（英漢對照）　394