浸没式膜生物反应器处理猪场污水运行参数优化

污水处理是目前猪场废弃物污染防治的难题,结合猪场污水原水可生化性较好的特点,作者开展了浸没式膜生物反应器（MBR）处理猪场污水运行参数优化试验研究。试验选择3种溶解氧质量浓度（DO：〈1.5、1.5∽3.0和〉3.0 mg/L）、3种水力停留时间（HRT：0.75、1.5和3.0 d）和3种回流比（200%、300%和400%）,根据正交试验设计形成9个处理组,分3批在河南省某人工干清粪猪场进行试验,每批试验运行50 d（20 d驯化期＋30 d试验期）。MBR有效容积30 L,自动进水和出水,污泥停留时间控制在25∽30 d,反应器内水温控制在（20±5）℃,调节p H值为7∽8。结果表明,...

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Published in农业工程学报 Vol. 31; no. 15; pp. 223 - 230
Main Author 姚惠娇 董红敏 陶秀萍 尚斌 刘杨
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室，北京 100081 2015
Subjects
回流比
效果
水力停留时间
污水
溶解氧
猪场
生物反应器
膜
dissolved oxygen
回流比
waste water
溶解氧
生物反应器
bioreactor
membranes
hydraulic retention time
effect
效果
swine farm
水力停留时间
reflux ratio
膜
污水
猪场
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ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.2015.15.031

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Summary:污水处理是目前猪场废弃物污染防治的难题,结合猪场污水原水可生化性较好的特点,作者开展了浸没式膜生物反应器（MBR）处理猪场污水运行参数优化试验研究。试验选择3种溶解氧质量浓度（DO：〈1.5、1.5∽3.0和〉3.0 mg/L）、3种水力停留时间（HRT：0.75、1.5和3.0 d）和3种回流比（200%、300%和400%）,根据正交试验设计形成9个处理组,分3批在河南省某人工干清粪猪场进行试验,每批试验运行50 d（20 d驯化期＋30 d试验期）。MBR有效容积30 L,自动进水和出水,污泥停留时间控制在25∽30 d,反应器内水温控制在（20±5）℃,调节p H值为7∽8。结果表明,当膜生物反应器进水化学需氧量（COD）、氨氮（NH4＋-N）、总氮（TN）和总磷（TP）质量浓度分别为（3 277±1 192）、（203.8±51.2）、（361.0±133.3）和（65.0±23.1）mg/L时,出水的COD、NH4＋-N、TN和TP质量浓度分别为（202±201）,（56.6±54.0）、（91.6±69.1）和（19.2±10.0）mg/L,对应的去除率分别为94.3%±5.8%、70.0%±27.2%、70.7%±20.7%和68.3%±17.4%。MBR在去除污染物的同时,对污水中粪大肠菌群具有较好的去除作用,去除率达到99.9%±0.08%,试验中86.4%的MBR出水粪大肠菌群数能达到国家标准的卫生学指标要求。通过正交试验的极差分析发现运行参数对COD和NH4＋-N去除效果的影响顺序为DO〉HRT〉回流比,对TP去除效果影响的顺序为HRT〉DO〉回流比,并优化出MBR最佳运行参数为DO 1.5∽3.0 mg/L、HRT 3.0 d和回流比300%,对应试验中的处理4,其出水的COD、NH4＋-N和TP质量浓度分别为（69.3±48.7）、（10.0±8.2）和（14.0±9.9）mg/L,相应的去除率分别为97.8%±1.5%、93.8%±5.0%和81.5%±14.2%。MBR出水可采用紫外线杀菌,杀菌后出水可望回用于圈舍冲洗以减少猪场生产的水资源消耗。
Bibliography:Waste-water is very difficult to treat, especially the waste water from swine farms with high contents of organic matters. Addressing the environmental problems incurred by waste-water is important for the swine farms for their sustainable development. The raw waste-water from swine farm in this study was treated by submerged membrane bioreactor（MBR）. Three levels of dissolved oxygen concentrations（DO： 1.5 mg/L, 1.5∽3.0 mg/L, and 3.0 mg/L）, three levels of hydraulic retention times（HRT： 0.75 d, 1.5 d and 3.0 d） and three levels of reflux ratios（RR, 200%, 300%, and 400%） were used to form nine combined experiments treatments using the orthogonal design. The nine treatments were conducted in three batches in a swine farm with manual manure dry-collection method. The farm was located in Henan province. The MBR was designed with an available volume of 30 L, and the inside temperatures of bioreactors were controlled at（25±5）℃ by heating rods, and the p H values were maintained around 7∽8 by addition of acid or alk
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2015.15.031