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绕过原生废水厌氧消化和用IC-SBR法后续处理养猪废水邓良伟，郑平，陈自隘中国杭州浙江大学环境工程中国成都亚洲太平洋区生物气研究与培训中心在2005-5-14被承认，2005-10-19修正承认，2005-10-20公认摘要用一个由内循环厌氧反应器和SBR组成的系统处理养猪废水的目的是建立一个有经济效益的废水处理系统。在处理原生废水的过程中，IC反应器可以移除有机负荷为67 kg COD/(m3 day)中的80。直接处理消化的后续处理的养猪废水的效果是很低的，COD移除率为7.54，NH3-N移除率为81.2，这是因为低的生物降解能力和不适当的碳氮比。用SBR后续处理外加的原生废水，流出的COD300mg/L, NH3-N800mg/L）和NH3-N的浓度（100mg/L）在SBR反应池中流出是很高的。这结果类似于Su et al 的那些观测11。他们报道，当SBR用于处理消化的养猪废水时，COD的移除率仅仅为10.4*43.6，TKN的移除率仅为42.5-71.1。 为了找到低处理COD和NH3-N的原因，要分析IC反应器流进流出废水的性质。BOD5/COD通常是作为一项指标去评估废水的生物降解能力。BOD5/COD大于0.45表明生物降解能力很好，BOD5/COD0.3-0.45，生物降解能力好，BOD5/COD0.2-0.3，生物降解能力差，BOD5/COD0.2，不适合用生物处理。表2中计算出的BOD5/COD在原生废水中为0.66，这表明其生物降解能力很好。在厌氧前处理后，在原生废水中大部分可生物降解的有机物都得到降解。在厌氧流出（IC流出废水）的废水中BOD5/COD降到0.18，它的生物降解能力很差。最适合微生物生长的碳，氮，磷比为BOD5:N:P = 100:5:1,当比率为20.4：4.6：1（从表2中计算得到），表明原生废水已经不适合生物处理。在养猪的消化废水中BOD5:N:P转变为3.1：10.2：1，这以为这养猪废水中严重缺少有机物。这些因素会影响到好氧后续处理消化的养猪废水。当NH3-N被氧化时，在SBR的曝气阶段PH会急速下降。在第一次曝气的最后，PH下降到6.0左右。在闲置阶段（3-6h）由于反消化，PH有一点上升。在第二次曝气（3-9h）的最后阶段PH下降到5.5，这会约束微生物的活动。这是以低处理率COD和NH3-N,用SBR直接处理IC反应器流出的废水的原因。在进水阶段（11-12h）消化的养猪废水被充满和PH仅仅上升到6.8（小于最初的废水中PH的循环）。NOx-N（总的NO2-N和NO3-N）在最后的循环阶段大于在开始的循环阶段，指示了NOx-N的积累（图3）。这可归结于弱的消化作用，因为在消化养猪废水中没有足够的可降解有机物。9从以上提及的结果中可以判断，传统的厌氧好氧过程处理养猪废水的效果是很差的，很不稳定的。消化的后续处理新的策略必须尝试。 3.3.外加原生废水用SBR后续处理的效果 为了改善后续处理消化养猪废水，原生废水加进了消化的养猪废水中原生废水和消化养猪废水的比率为1：2，这使得SBR中流出的废水BOD5/COD和COD5:N:P都有所提高。COD和NH3-N的去除率大大的增加了。如表2所列，在SBR中COD(300mg/L)和BOD5(7.16）和消化作用变好。3.4.IC-SBR的成效 IC-SBR的全部成效列于表2中，污染物得到有效的去除COD为95.5，BOD5为99.6，NH3-N为99.4，TN为94.3。这些参数比厌氧好氧的SBR的好（Ng10Edgerton et al16和Fernandes et al18）或者联合厌氧和好氧的混合系统（Bernet et al。17）或者水解反应和SBR（Deng15）。IC-SBR优于只使用IC或SBR.如果养猪废水只用厌氧过程，污染物的浓度将会过高，以致不能达到排放标准。如果所使用SBR直接处理原生养猪废水，它将会使用更长的HRT(大概9-16天17，19)和需要一个大的反应器。而且它会消耗更多的能量IC-SBR的HRT绕过原生废水仅仅用5-6天，而且会显示更大的优势。4.总结 IC-SBR处理养猪废水已经得到测试；以下的总结在现在的学习中可以描绘出： 当NH3-N的浓度在出水大于进水时，在处理原生废水中有机负荷67 kg COD/(m3 day)时，可以除去80的COD。 直接后续处理消化的养猪废水的成效是非常低的，是因为低的生物降解能力和不适当的碳氮比。用传统的厌氧好氧过程是不可行的。在SBR系统中，加上原生废水SBR后续处理的效果很好，COD,BOD5,NH3-N和TN的去除率是95.5，99.6，99.4，94.3。在实验的基础上，绕过原生废水用IC-SBR处理养猪废水得到了发展。在新的程序中，原生废水分为两部分，如一部分（大概70）放进厌氧反应器，另外一部分（大概30）绕过派进SBR于消化废水混合。认证中国科学与技术部门，支持这项研究工作的财政，这化学分析工作得到陈葛敏的赏析。相关文献References1 Van Velsen AFM. Anaerobic digestion of swine waste. Neth J Agric Sci1979;27:14252.2 Andreadakis AD. Anaerobic digestion of swine waste. Water Sci Technol1992;25(1):916.3 Lo KV, Liao PH, Gao YC. Anaerobic treatment of swine wastewater usinghybrid UASB reactors. Bioresour Technol 1994;47:1537.4 Sanchez E, Borja R, Weiland P, Travieso L, Martin A. Effect of substrateconcentration and temperature on the anaerobic digestion of piggery wastein a tropical climate. Process Biochem 2001;37:4839.5 Pereboom JHF. Methanogenic granule development in full scale internalcirculation reactors. Water Sci Technol 1994;30(8):921.6 Habets LHA. Anaerobic treatment of inuline effluent in an internalcirculation reactor. Water Sci Technol 1997;35(10):18997.7 Liao CM, Maekawa T. Nitrification/denitrification in an intermittentaeration process for swine wastewater. J Environ Sci Health (Part B)1994;29(5):105378.8 Bortone G, Malaspina F, Stante L, Tilche A. Biological nitrogen andphosphorus removal in an anaerobic/anoxic sequencing batch reactorwith separated biofilm nitrification. Water Sci Technol 1994;30(6):30313.9 Poo KM, Jun BH, Lee SH, Im JH,Woo HJ, Kim CW. Treatment of strongnitrogen swine wastewater in a full-scale sequencing batch reactor. WaterSci Technol 2004;49(56):31523.10 Ng WG. Aerobic treatment of swine wastewater with the sequencing batchreactor. Bio Waste 1987;22:28594.11 Su JJ, Lian WC, Wu JF. Studies on swine wastewater treatment by a fullscalesequencing batch reactor after anaerobic fermentation. Chung-HuaNungxue Huibao 1999;188:4758.12 Editor Committee of Monitoring and Analysis Method for Water andWastewater. Monitoring and analysis method for water and wastewater,3rd ed., Beijing: China Environmental Science Press, 1989.13 Wellinger A, Kaufmann R. Psychropilic methane generation from pigmanure. Process Biochem 1982;17:2630.14 Zeeman G, Sutter H, Vens T, Koster M, Wellinger A. Psychropilicdigestion of diary cattle and pig manure: start-up procedure of batch,fed-batch and CSTR-type digesters. Biol Wastes 1988;26:1531.15 Deng LW. Treatment of swine waste with hydrolysisSBR process. ChinWater Wastewater 2001;17(3):811 in Chinese.16 Edgerton BD, McNevin D,Wong CH, Menoud P, Barford JP,Mitchell CA.Strategies for dealing with swine effluent in Australia: the sequencingbatch reactor as a solution. Water Sci Technol 1999;41(1):1236.17 Bernet N, Delgenes N, Akunna C, Delgenes JP, Moletta R. Combinedanerobicaerobic SBR for the treatment of swine wastewater. Water Res2000;34(2):6119.18 Fernandes L, Mckyes E, Warith M, Barrington S. Treatment of liquidswine manure in the sequencing batch reactor under aerobic and anoxiccondition. Can Agric Eng 1991;33:3739.19 Tilche A, Bacilieri E, Bortone G, Malaspina F, Piccinini S, Stante L.Biological phosphorus and nitrogen removal in a full scale sequencingbatch reactor treating piggery wastewater. Water Sci Technol 1999;40(1):199206绕过原生废水厌氧消化和用IC-SBR法后续处理养猪废水17摘要171.介绍172.原料和方法182.1.实验系统182.1.1.IC反应器192.1.2 .SBR192.2.原料192.3.分析方法193.结果和讨论203.1.用IC反应器预处理的成绩203.2.用SBR法直接后处理的成效213.3.外加原生废水用SBR后续处理的效果223.4.IC-SBR的成效234.总结23认证23相关文献24