猪场废水脱氮与沼气脱硫耦联过程的影响因素研究

【摘要】： 采用对反应有利的工艺条件可以提高反应的速率和产量,相反采用不利的工艺条件则会抑制反应的速率和产量,严重时甚至会导致反应的终止,因此讨论不同工艺条件对反应所产生的影响有十分重要的意义。 在成功启动了废水脱氮与沼气脱硫耦联反应器的基础上,本文进一步研究了不同工艺条件对猪场废水脱氮与沼气脱硫耦联工艺处理效果的影响,主要研究结果如下： (1)比较了反应器级数对废水脱氮与沼气脱硫耦联工艺的影响。在温度为30-32℃、空塔停留时间为6.7min、水力停留时间为3.35d、沼气中H2S浓度为1413-1979mg·m-3、进水NOx-N浓度为114-208mg·L-1的条件下,一级反应器、二级反应器对NOx-N去除率平均值分别为63.3%、34.0%,出水浓度平均值分别为65.2mg·L-1、108.2mg·L-1；一级反应器、二级反应器对硫化氢的去除率平均值分别为66%、41.2%,出气浓度平均值分别为575.4mg·m-3、990mg·m-3。实验结果表明,一级反应器比二级反应器的处理效果好。 (2)比较了处于三种不同温度条件下(室温、25℃、35℃)的反应器运行情况。第一种负荷条件是空塔停留时间为6.7min、水力停留时间为3.35d、沼气中H2S浓度为1696-1979mg·m-3、进水NOx-N浓度为170.5-184.9mg·L-1,室温反应器(15℃左右)、25℃反应器、35℃反应器的NOx-N去除率平均值分别为61.5%、69.0%、71.6%,硫化氢的去除率平均值分别为65.9%、93.5%、93.5%；第二种负荷条件是空塔停留时间为4.8min、水力停留时间为4.67d、沼气中H2S浓度为777.6-1131mg·m-3、进水NOx-N浓度为184.3mg·L-1,室温反应器(15℃左右)、25℃反应器、35℃反应器的NOx-N去除率平均值分别为12.4%、28.0%、39.0%,硫化氢的去除率平均值分别为43.9%、61.9%、69.0%。因此,35℃反应器更加有利于脱氮脱硫耦联微生物生存,提高了生物活性和反应速率,同时脱硫脱氮效果更优。 (3)比较了三种不同布水方式(底部进水、中部进水、顶部进水)反应器的运行情况。第一种负荷条件是温度为30-32℃、空塔停留时间为6.7min、水力停留时间为3.35d、沼气中H2S浓度为2.12g·m-3左右、进水NOx-N浓度为106-200mg·L-1,底部进水反应器、中部进水反应器、顶部进水反应器的NOx-N去除率都稳定在99%以上,硫化氢的去除率稳定在97%左右,且无较大差异；第二种负荷条件是温度为30-32℃、空塔停留时间为4.8min、水力停留时间为1.68d、沼气中H2S浓度为2.35g·m-3左右、进水NOx-N浓度为200-230mg·L-1,底部进水反应器、顶部进水反应器、中部进水反应器的NOx-N去除率平均值为80.8%、88.6%、84.8%,硫化氢的去除率均稳定在99%左右。因此,顶部进水反应器的脱氮脱硫耦联性能更好。 (4)比较了3种不同高径比(8：1、3：1、2：1)反应器的废水脱氮与沼气脱硫效能。在温度为30-32℃、空塔停留时间为6.70min、水力停留时间为3.35d、沼气中H2S浓度为1414-1838mg·m-3、进水NOx-N浓度为114-243mg·L-1的条件下,高径比2：1反应器的运行较稳定,且处理效果较好,硫化氢去除率平均值为96.7%,NOx-N去除率平均值达到88.7%；而高径比8：1和3：1反应器的运行不太稳定,硫化氢去除率的平均值分别为68.0%、80.4%,NOx-N的去除率平均值分别为89.7%、90.2%。主要是因为高径比2：1反应器的实际气速(3.12×10-2m·s-1)比高径比,3：1、8：1反应器的实际气速(分别为3.62×10-2m·s-1和6.64×10-2m·s-1)更慢,其气液传质系数(2.3×10-3s-1)比高径比3：1、8：1反应器的气液传质系数(分别为2.1×10-3s-1和2.0×10-3s-1)更大,传质效果更好。处理效能试验结果以及反应器流体力学特征参数均表明,高径比2：1反应器为最适合的反应器。 【关键词】：猪场废水 脱氮 沼气 脱硫 工艺条件
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 中文摘要8-10
• 英文摘要10-12
• 1 引言12-27
• 1.1 猪场废水中氮的排放及其危害12
• 1.2 国内外猪场废水脱氮研究现状12-21
• 1.2.1 物化法12-15
• 1.2.2 生物法15-21
• 1.3 硫化氢的排放以及危害21-22
• 1.4 国内外脱硫研究现状22-26
• 1.4.1 物理化学法22-25
• 1.4.2 生物法25-26
• 1.5 研究目的、意义与内容26-27
• 2 试验材料与方法27-31
• 2.1 试验装置27-28
• 2.2 试验材料28
• 2.3 试验方法28-31
• 2.4 分析测试项目与方法31
• 3 结果与讨论31-46
• 3.1 反应器级数对猪场废水脱氮与沼气脱硫耦联过程的影响研究31-33
• 3.1.1 NO_x-N去除情况31-32
• 3.1.2 硫化氢去除情况32-33
• 3.1.3 小结33
• 3.2 温度对猪场废水脱氮与沼气脱硫耦联过程的影响研究33-37
• 3.2.1 NO_x-N去除情况33-35
• 3.2.2 硫化氢去除情况35-36
• 3.2.3 小结36-37
• 3.3 布水布气对猪场废水脱氮与沼气脱硫耦联过程的影响研究37-40
• 3.3.1 NO_x-N的去处情况37-38
• 3.3.2 硫化氢去处情况38-40
• 3.3.3 小结40
• 3.4 反应器高径比对猪场废水脱氮与沼气脱硫耦联过程的影响研究40-46
• 3.4.1 反应器流体力学特征40-41
• 3.4.2 反应器气液传质系数41-43
• 3.4.3 NO_x-N去处情况43-44
• 3.4.4 硫化氢去处情况44-46
• 3.4.5 小结46
• 4 结论与建议46-49
• 4.1 结论46-48
• 4.2 创新点48
• 4.3 建议48-49
• 参考文献49-56
• 致谢56-57
• 作者简历57

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

探讨UASB反应器处理浓缩果汁废水的控制条件    张瑜;贺延龄;豆玉涛;梁继东;鲁晶;

厌氧氨氧化反应器启动及富集培养方法研究进展    李祥;王勇;黄勇;袁怡;

内循环三相生物流化床启动特性实验研究    邓洪权,潘永亮,杨平

UBF反应器处理TDI有机废水的试验研究    完颜华;胡建东;石建鹏;

HRT和载体对一体化生物膜反应器脱氮除磷效果的影响    管运涛;宁涛;张丽丽;

低浓度基质下厌氧氨氧化反应器的启动及其运行性能    胡华望;李冬;张杰;

HRT和载体对一体化生物膜反应器脱氮除磷效果的影响    管运涛;宁涛;张丽丽;

三种接种物启动Anammox-EGSB反应器的性能    丁爽;郑平;唐崇俭;张吉强;胡安辉;

SBBR反应器的改进    朱春兰;肖鸿;邓仕槐;

内循环三相好氧生物流化床处理糖业废水实验研究    胡堃;金长义;郭勇;田雪莲;谢玉武;黄卫星;

微型甲醇制氢反应器的设计和性能研究    穆昕;潘立卫;王树东;

水解酸化行为对A2/O工艺综合化工废水脱氮的研究    刘景明;王红专;孙冬冬;乔淑媛;朱志荣;

焦化废水处理方法的探讨    边海;李慧萍;

厌氧氨氧化反应器启动及富集培养方法研究    李祥;黄勇;袁怡;

EGSB反应器的海水启动    刘长发;方涛;徐岩;齐继薇;张俊新;

厌氧发酵产氢污泥的驯化技术    刘晓烨;庄蓓岚;宋倩雯;杨睿;韩伟;李永峰;

废水氮减排的控制要素研究——“十二五”期间氮减排控制指标分析    郑雄;李媛媛;陈红路;何志云;

低浓度氨氮废水的同步硝化反硝化试验研究    孙璐;李伟;张龙;肖文德;

固定化硝化菌去除焦化废水中氨氮研究    徐英;李文英;

含氮废水处理技术的研究现状    蒲文晶;杨波;邢伟;

氨氮标准控制将重在执行    本报记者 陈湘静

严重受污染河道水处理工艺的研究及重金属对其处理效果的影响    王令

污泥浓缩消化一体化反应器试验研究    刘鸿霞

附着型和颗粒型膨胀床生物制氢反应器的运行调控    郭婉茜

畜禽废水生物除碳脱氮耦合新工艺及机理研究    李治阳

城市污水厂污泥浓缩消化一体化处理生产性试验研究    李江

发酵产氢菌株与混合培养系统种群生态研究    陈瑛

非粮燃料乙醇废水生物处理资源化利用及功能菌群研究    邱春生

四段式生物反应器复合工艺深度处理焦化废水研究    赵月龙

固定化脱氮菌群处理含氮污水的研究    肖晶晶

甲烷菌优化吸附—生物降解厌氧序批式反应器（AB-ASBR）的研究    端允

猪场废水脱氮与沼气脱硫耦联过程的影响因素研究    孙竹

UASB反应器处理猪场废水的试验研究    杨阳

生物滤池反应器脱除沼气中硫化氢的中试研究    孙万刚

Anammox的“放大模式”启动及其与反硝化的协同作用研究    孙艳波

处理焦化废水EGSB反应器的启动实验研究    李文英

常温下EGSB反应器的运行特性研究    谢丽

玉米酒精废水处理工艺及启动研究    苏涛

组合流反应器内水力特征与污染物去除的研究    刘磊

生产性IC反应器的启动及“酸化”研究    沈小华

一体式A/O同步除碳脱臭反应器处理有机废水的实验研究    姜丹妮