高氨氮低碳氮比干清糞養(yǎng)豬場廢水生物處理技術(shù)研發(fā)

目錄
自序
前言
第1章　緒論　1
1.1　技術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)　9
1.4.4　厭氧氨氧化理論與工藝　10
1.5　現(xiàn)有技術(shù)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(yīng)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(shù)可行性　21
參考文獻(xiàn)　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(jī)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(gòu)建與運(yùn)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(shí)驗(yàn)裝置及運(yùn)行控制　45
2.2.2　SWBF的啟動(dòng)與連續(xù)運(yùn)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(zhì)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(guān)系　63
2.4　土壤-木片生物濾池的細(xì)菌群落分布特征　69
2.4.1　細(xì)菌群落的總體特征　69
2.4.2　細(xì)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(jī)制　76
2.5.1　SWBF去除難降解有機(jī)物的微生物學(xué)機(jī)制　76
2.5.2　SWBF生物脫氮的微生物學(xué)機(jī)制　79
參考文獻(xiàn)　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(jī)制　91
3.1　枯木填料床A/O處理系統(tǒng)的構(gòu)建及調(diào)控運(yùn)行方法　91
3.1.1　枯木填料床A/O系統(tǒng)的構(gòu)建與運(yùn)行模式　91
3.1.2　枯木填料床A/O處理系統(tǒng)的啟動(dòng)與調(diào)控運(yùn)行方法　92
3.2　枯木填料床A/O處理系統(tǒng)的啟動(dòng)運(yùn)行　93
3.2.1　枯木填料床A/O處理系統(tǒng)的啟動(dòng)運(yùn)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(diào)控運(yùn)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(gòu)建與調(diào)控運(yùn)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(jī)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(jī)制討論　127
參考文獻(xiàn)　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(jī)制　132
4.1　HAOBR系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建　133
4.2　HAOBR系統(tǒng)的啟動(dòng)與調(diào)控運(yùn)行　134
4.2.1　實(shí)驗(yàn)廢水及接種污泥　134
4.2.2　HAOBR系統(tǒng)的啟動(dòng)與運(yùn)行調(diào)控　135
4.3　HAOBR系統(tǒng)的啟動(dòng)運(yùn)行特征及去除污染物的微生物學(xué)機(jī)理　136
4.3.1　HAOBR系統(tǒng)在啟動(dòng)運(yùn)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(xué)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(jī)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(jī)制綜合分析　197
參考文獻(xiàn)　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(jī)制　207
5.1　升流式微氧活性污泥反應(yīng)器及廢水處理系統(tǒng)　207
5.2　接種污泥對UMSR啟動(dòng)進(jìn)程與處理效能的影響　209
5.2.1　UMSR的啟動(dòng)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(diào)控的UMSR處理效能　235
5.3.1　UMSR的出水回流比調(diào)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(diào)控策略　259
5.5　UMSR處理系統(tǒng)的碳氮同步去除機(jī)制　262
5.5.1　出水回流比與進(jìn)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(guān)系　267
5.5.3　碳氮同步去除機(jī)制綜合分析　272
參考文獻(xiàn)　275
第6章　干清糞養(yǎng)豬場廢水處理技術(shù)擴(kuò)展研究　281
6.1　填料床A/O系統(tǒng)在常溫下的啟動(dòng)運(yùn)行特征與效能　281
6.1.1　HAOBR在常溫下的啟動(dòng)和運(yùn)行調(diào)控　282
6.1.2　HAOBR系統(tǒng)在常溫下啟動(dòng)運(yùn)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(yùn)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(qiáng)化　295
6.2.1　UMBR系統(tǒng)的啟動(dòng)與運(yùn)行調(diào)控　296
6.2.2　UMBR系統(tǒng)的啟動(dòng)運(yùn)行特征　297
6.2.3　UMBR系統(tǒng)的調(diào)控運(yùn)行及效能分析　301
6.3　UMSR與UMBR系統(tǒng)在較低溫度下的運(yùn)行特征與效能　306
6.3.1　溫度降低對UMSR系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行特征與處理效能　312
6.3.3　UMBR系統(tǒng)在常溫下的運(yùn)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(dòng)運(yùn)行方法　321
6.4.2　IAMR系統(tǒng)的啟動(dòng)運(yùn)行特征與處理效能　323
6.4.3　IAMR系統(tǒng)生物脫氮機(jī)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(dòng)與運(yùn)行調(diào)控　336
6.5.3　一級好氧SBR的啟動(dòng)運(yùn)行特征　337
6.5.4　二級微氧SBR的啟動(dòng)運(yùn)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(xiàn)　343
第7章　養(yǎng)豬場廢水處理工程技術(shù)方案案例　350
7.1　某養(yǎng)豬場水泡糞糞水處理工程技術(shù)方案　350
7.1.1　糞水處理規(guī)模及方案設(shè)計(jì)依據(jù)　350
7.1.2　糞水水質(zhì)分析及設(shè)計(jì)水質(zhì)　351
7.1.3　關(guān)鍵技術(shù)的選擇　352
7.1.4　工藝設(shè)計(jì)　354
7.1.5　建筑結(jié)構(gòu)與電氣自控設(shè)計(jì)　359
7.1.6　工程投資估算　361
7.1.7　糞水處理設(shè)施運(yùn)營費(fèi)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(shè)施升級改造技術(shù)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(guān)鍵技術(shù)　367
7.2.3　升級改造工程的工藝比選　370
7.2.4　工藝流程設(shè)計(jì)及處理效果預(yù)測　372
7.2.5　升級改造工程的工藝設(shè)計(jì)　374
7.2.6　暖通與電氣自控設(shè)計(jì)　378
7.2.7　工程投資估算　379
7.2.8　運(yùn)行費(fèi)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(shù)方案　382
7.3.1　設(shè)計(jì)的水量水質(zhì)及范圍　382
7.3.2　工藝流程設(shè)計(jì)及說明　383
7.3.3　工藝設(shè)計(jì)及效果預(yù)測　385
7.3.4　電氣及自控設(shè)計(jì)　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(xiàn)　392
附錄　縮略語（英漢對照）　394