高郵一體化工業(yè)污水處理工程堅(jiān)固耐用

沼液具有高有機(jī)物、高氨氮、高懸浮物等特點(diǎn)。沼液農(nóng)用雖是一個(gè)很好的途徑，但許多養(yǎng)殖場(chǎng)并沒(méi)有足夠的農(nóng)田消納能力。常規(guī)生化處理模式，因沼液懸浮物(SS)含量過(guò)高和C/N值過(guò)低，不僅處理能耗高，而且實(shí)際運(yùn)行也很難達(dá)標(biāo)，若后續(xù)進(jìn)行深度處理(如高級(jí)氧化+混凝，或膜處理)則運(yùn)行成本更加高昂。

　　生物瀝浸技術(shù)是一種以化能自養(yǎng)型硫桿菌為主復(fù)配耐酸性異養(yǎng)菌組成的微生物菌群，對(duì)介質(zhì)進(jìn)行調(diào)理，然后利用隔膜廂式壓濾機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)深度脫水的新技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于城市污泥、化工污泥、制革污泥的處理。壓濾后清澈的液體有利于后續(xù)采用常規(guī)水處理方法快捷處理達(dá)標(biāo)或直接農(nóng)田利用。然而，糞污經(jīng)厭氧消化后產(chǎn)生的沼液往往難于生化處理，是否也難于生物瀝浸處理?厭氧消化時(shí)間的長(zhǎng)短是否有明顯影響?有關(guān)報(bào)道較少。因此，本文研究了厭氧消化時(shí)間對(duì)豬場(chǎng)糞污廢水性質(zhì)以及對(duì)后續(xù)生物瀝浸處理的影響，重點(diǎn)考察了pH值和脫水性能的變化，旨在為處理沼液提供一條新思路。

　　1、材料與方法

　　1.1 供試材料

　　供試糞污廢水：取自江蘇省常州市金壇某養(yǎng)豬場(chǎng)。該養(yǎng)豬場(chǎng)規(guī)模：年出欄15000頭。清污方式：干清糞，日產(chǎn)糞污50t。樣品取回立即測(cè)定理化性質(zhì)，然后放置于4℃冰箱內(nèi)保存，待用。其基本性質(zhì)如下：pH6.5，含固率1.60%，SS含量為1.35%，揮發(fā)性懸浮物固體(VSS)含量為70.56%，化學(xué)需氧量(CODcr)為26800mg·L-1，氨氮含量為1746.1mg·L-1，總磷含量為354.5mg·L-1，糞污過(guò)濾比阻(SRF)為1.03×1013m·kg-1，脫水性能差。

　　1.2 豬場(chǎng)糞污廢水厭氧消化試驗(yàn)

　　采用連續(xù)攪拌混合式(continuous stirred and tank reactor，CSTR)厭氧反應(yīng)器作為反應(yīng)裝置。其基本構(gòu)造：圓柱狀雙層有機(jī)玻璃容器，有效容積36L，外層通入恒溫水，水流方向下進(jìn)上出，中心配有機(jī)械攪拌裝置，側(cè)面設(shè)有2個(gè)取樣口。

　　反應(yīng)器內(nèi)首先加入34L糞污廢水，通氮?dú)?0min以保證厭氧，然后添加2L接種泥(取自該豬場(chǎng)厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的新鮮沼液，其性質(zhì)如下：pH7.86，含固率0.5%，SS含量為0.33%，CODcr為3130mg·L-1，氨氮含量為956.9mg·L-1，總磷含量為149.6mg·L-1)，充分混勻后開(kāi)始厭氧消化。厭氧溫度35℃，每天攪拌4次，攪拌時(shí)間30min，轉(zhuǎn)速60r·min-1，運(yùn)行時(shí)間60d，記錄產(chǎn)氣量并測(cè)定甲烷含量。分別于0、1、3、7、10、15、25、30、35、40、45和60d采集沼液，立即測(cè)定pH值后取回放置于4℃冰箱內(nèi)，3h內(nèi)完成總堿度、對(duì)酸緩沖性能、CODcr、氨氮含量和總磷含量的測(cè)定，剩余樣品用于生物瀝浸試驗(yàn)。

　　1.3 不同厭氧消化時(shí)間沼液的生物瀝浸試驗(yàn)

　　依次取0、7、15、30、45和60d的厭氧沼液，進(jìn)行生物瀝浸試驗(yàn)。在500mL三角瓶?jī)?nèi)首先加入255mL沼液，緩緩加入45mL生物瀝浸微生物菌種(以嗜酸性硫桿菌為主并復(fù)配耐酸性異養(yǎng)菌)，按總體積的0.8%添加微生物復(fù)合營(yíng)養(yǎng)劑(主要含N、P、K、Fe、S等營(yíng)養(yǎng)物，詳見(jiàn)《一種用于城市污泥生物瀝浸處理的專(zhuān)用藥劑及其生產(chǎn)工藝：ZL201010221264》)，每個(gè)處理設(shè)3個(gè)平行，充分混勻后置于28℃往復(fù)式搖床(180r·min-1)中振蕩培養(yǎng)。每12h利用稱(chēng)重法補(bǔ)足蒸發(fā)水分，分別于0、4、8、12、24、48和72h測(cè)定pH值和比阻(SRF)。

　　1.4 測(cè)定方法

　　pH值、含固率、CODcr、氨氮含量、總磷含量和總堿度的測(cè)定參照文獻(xiàn)。采用pHS-3C精密pH計(jì)(上海雷磁廠(chǎng))測(cè)定pH值。采用烘干法測(cè)定含固率。采用快速消解分光光度法測(cè)定CODcr。采用納氏試劑分光光度法測(cè)定氨氮含量。采用鉬銻抗分光光度法測(cè)定總磷含量。采用電位滴定法測(cè)定總堿度。利用排水集氣法記錄產(chǎn)氣量。采用GC9890A/T氣相色譜儀分析甲烷含量，進(jìn)樣器為平面流通閥，TCD檢測(cè)器，柱箱溫度100℃，檢測(cè)器溫度120℃，載氣為高純氫氣，流速為50mL·min-1，定量管1mL，標(biāo)準(zhǔn)氣體為氮?dú)?含42.4%CH4和28.4%CO2)，分析方法為外標(biāo)法。采用布氏漏斗-真空抽濾法測(cè)定SRF。

　　對(duì)酸緩沖性能的測(cè)定參照侯慶杰等的方法。分別向裝有50mL沼液的150mL三角瓶中加入4.6mol·L-1稀硫酸0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9和1.0mL，置于恒溫?fù)u床上振蕩2h，測(cè)定pH值，繪制對(duì)酸緩沖曲線(xiàn)。

　　胞外聚合物(EPS)含量的測(cè)定參照霍敏波等的方法。取50mL樣品，在4℃、14000g離心20min，取出上清液后置于透析袋(截留蛋白相對(duì)分子質(zhì)量為3.5×103)透析3d，共換5次水，然后過(guò)0.45μm微孔濾膜，用TOC-L分析儀(Shimadzu)測(cè)定其EPS含量。

　　2、結(jié)果與分析

　　2.1 豬場(chǎng)糞污廢水厭氧消化期間的基本性質(zhì)

　　2.1.1 pH值、總堿度、產(chǎn)氣量和甲烷含量

高郵一體化工業(yè)污水處理工程堅(jiān)固耐用

　從圖1-A可知：厭氧消化7d內(nèi)，pH值基本維持在6.5左右，7～15d內(nèi)pH值明顯升高，至7.6左右，15d后pH值維持在7.4～7.6?？倝A度與pH值呈相同的變化規(guī)律，厭氧消化7d內(nèi)，總堿度保持在5500mg·L-1左右，7～25d總堿度呈直線(xiàn)升高，升至8104.7mg·L-1，25～60d內(nèi)總堿度呈先下降后升高的趨勢(shì)，35d時(shí)總堿度降至7678.1mg·L-1，60d時(shí)總堿度升至8915.2mg·L-1，厭氧消化60d后總堿度較厭氧消化前增加54.6%。pH值的升高和總堿度的增加均表明厭氧消化是消耗H+產(chǎn)生堿的過(guò)程，與王田田的研究結(jié)果一致。

　　厭氧消化7d內(nèi)，體系pH值、總堿度保持在相對(duì)較低的水平，這是因?yàn)轶w系還處于厭氧消化過(guò)程中的第1階段即水解酸化階段。7d后，pH值和總堿度大幅升高，主要是因?yàn)榇罅坑袡C(jī)酸被分解轉(zhuǎn)化成CH4和CO2，同時(shí)含氮有機(jī)物轉(zhuǎn)化成NH4+等物質(zhì)消耗H+所

　　真石漆是一種酷似大理石、花崗巖的涂料，該涂料具有防水、防火、無(wú)毒，耐酸堿、抗氧化能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在現(xiàn)代的外墻體裝修中已經(jīng)全面利用，逐步替代大理石、花崗巖等傳統(tǒng)石材。近年來(lái)，隨著房地產(chǎn)行業(yè)的飛速發(fā)展，真石漆的用量也逐步增大。

　　真石漆廢水屬于高有機(jī)物、高懸浮物廢水，該廢水中含有纖維素、增塑劑、增稠劑、成膜助劑、乳劑等物質(zhì)，廢水不經(jīng)過(guò)處理直接排放自然環(huán)境中將會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成致命性的破壞，如何有效的處理該廢水已經(jīng)成為該行業(yè)發(fā)展的重中之重。隨著全球?qū)φ媸嵊昧康募哟?，不少?zhuān)業(yè)環(huán)保人士已經(jīng)開(kāi)始著手探索真石漆廢水的處理方法，減少其對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。

　　1、實(shí)驗(yàn)部分

　　1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

　　板框壓濾機(jī)裝置、混凝沉淀裝置、厭氧反應(yīng)器裝置、好氧反應(yīng)器裝置、臭氧催化氧化裝置、溫度計(jì)、燒杯、COD恒溫加熱器、COD瓶、250mL錐形瓶、1000mL錐形瓶、移液管、電子天平、搖床、恒溫加熱棒、100mL量筒;

　　氫氧化鈉、重鉻酸鉀溶液、硫酸-硫酸銀溶液(Ag2SO4-H2SO4溶液)、銨標(biāo)準(zhǔn)液、試亞鐵靈指示劑，硫酸汞。

　　1.2 測(cè)試指標(biāo)和測(cè)試方法

　　COD：重鉻酸鉀氧化法;pH：玻璃電極法;SS：重量法。

致。