物化—生化组合工艺处理完达山奶牛场废水的实验研究

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1、硕士学位论文物化-生化组合工艺处理完达山奶牛场废水的实验研究EXPERIMENTRESEARCHONTREATMENTOFDAIRYCATTLEWASTEWATEROFWANDASHANWITHINTEGRATEDTECHNOLOGY李姗姗哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：X703学校代码：10213国际图书分类号：628.8密级：公开硕士学位论文物化-生化组合工艺处理完达山奶牛场废水的实验研究硕士研究生：李姗姗导师：冯玉杰教授申请学位：工程硕士学科：环境工程所在单位：市政环境工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedI

2、ndex:X703U.D.C.:628.8DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringEXPERIMENTRESEARCHONTREATMENTOFDAIRYCATTLEWASTEWATEROFWANDASHANWITHINTEGRATEDTECHNOLOGYCandidate：LiShanshanSupervisor：Prof.FengYujieAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：EnvironmentalEngineeringAffiliation：S

3、choolofMunicipalandEnvironmentalEngineeringDateofOralExamination：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology：哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要奶牛养殖场废水具有明显的“三高”特点：高有机物、高氨氮、高悬浮物，属于难降解有机废水，直接排放会危害生态环境和人类健康。本课题研究对象为完达山奶牛场废水，根据项目可研报告提出的技术路线，即混凝-电化学-厌氧-好氧-电化学组合工艺，确定了适合奶牛场废水处理的工艺参数，出水水质能

4、够满足《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005，旱作)的要求，为工程建设提供了有参考价值的研究结果，同时为高COD、高氨氮、高悬浮物有机废水的处理提供了一种思路。废水来源于粪尿一起冲刷的混合废水，在经简单的格栅过滤后排出，以及小区生活污水，具有高COD、高悬浮物浓度和高氨氮的特点。论文系统研究了混凝沉淀法和电催化氧化法预处理废水的效果，并进行工艺参数优化。以聚合氯化铝为混凝剂，优化出PAC的最佳投加量为0.25g/L，此时COD、SS和总氮去除率分别为20%、56%和20%。以强化水中氨氮转化为目标，对电催化氧化法的工艺参数进行优化，结果为：以Ti/SnO2电极为

5、阳极，电流密度2为25mA/cm时，降解2h，COD和TN去除率分别为60%、36%。预处理后，废水的COD值为6875mg/L，氨氮浓度为535mg/L，满足本课题要求生物氧化段氨氮浓度小于550mg/L的目标。论文采用厌氧-好氧(EGSB–SBR)组合工艺作为生物处理工艺。EGSB总容积为7.5L，有效体积3.5L，启动条件为中温35℃、回流比20、HRT为24h。SBR有效体积4L，每天运行3个周期。EGSB-SBR反应器运行稳定后，SBR出水COD在187±76mg/L之间，EGSB和SBR对COD去除率分别为89%、76%。观察生物反应器运行前后的污泥生物相

6、的变化，发现均形成了适应各自条件的微生物菌群。在研究电化学预处理对EGSB反应器运行效果的影响时发现，进水氨氮在745mg/L，总氮在1200mg/L时，COD的去除率达67%，产气中CH4含量占61%；进水氨氮在535mg/L，总氮在770mg/L时，COD的去除率达89%，产气中CH4含量占65%。数据结果验证了高浓度氨氮对厌氧微生物有抑制作用，同时解释了本文提出预处理的必要性。为保障SBR在存在冲击负荷时，出水水质仍可达标，论文在SBR出水设置了电催化氧化单元。通过对比二维和三维电催化体系处理SBR出水的效果和能耗，-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文得出了三维

7、电催化体系的优越性。以COD最大时的出水为研究对象，以瓷环粒子2为粒子电极，电流密度为10mA/cm时，降解10min，出水即可达标。文章分析了稳定运行过程中各阶段废水水质，当奶牛场废水COD在19750±1750mg/L之间时，SBR出水的COD在187±76mg/L之间，SBR出水中TOC值为106mg/L。废水经电催化处理后，可生化性从0.41提高至0.65，生物处理后，SBR出水B/C比降为0.19。通过对各阶段废水进行GC-MS扫描分析，发现各阶段有机物种类较多，SBR出水中有机物多为难降解类物质。关键词：奶牛场废水；电催化氧化；氨氮；EG