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猪场养殖废水是造成农业面源污染的重要原因,而农业面源污染问题已成为我国当前面临的主要环境问题。对于猪场养殖废水的污染组成可分为两种,一种是猪场养殖废水的直接排放,另一种是猪场废水在经厌氧消化处理后的厌氧消化液。两者主要差别在于成分不同,前者有机物、氮磷含量高且易于生化处理,后者属于低C/N比废水,生化处理难度大。因此,选择处理的工艺和方法也有较大区别。鉴于猪场废水厌氧消化液产生于猪场废水的厌氧消化处理过程中,对猪场废水的处理宜选用连续的组合工艺。本文选用UASB反应器用于处理猪场原水,厌氧消化液废水选用A2/O工艺(厌氧/缺氧/好氧)的处理方法。该方法结合了 UASB反应器高有机物的去除能力,及A2/O工艺兼顾脱氮除磷的特点。这样既针对了猪场废水高有机物又针对了猪场废水厌氧消化液高氮、磷的问题。利用UASB和A2/O工艺联合是本论文研究的重点内容。本课题制作了一系列的试验装置,接种了污水处理厂的活性污泥,然后经过培养驯化过程完成反应器的启动。反应器启动完成后对试验装置进行参数优化试验,以获得最佳的运行效果。在试验最佳条件下,模拟实际工程中处理猪场废水的条件和环境,展开对常规与倒置A2/O工艺对厌氧消化液处理效果的比较研究;UASB与倒置A2/O联合工艺处理猪场废水的效果研究;探究倒置A2/O工艺缺氧/厌氧/好氧池容比对低C/N比厌氧消化液脱氮除磷的影响等这三方面的工作。经过一系列的试验,获得的结论如下:1.对比常规与倒置A2/O工艺处理低C/N比的猪场废水厌氧消化液效果,倒置A2/O工艺对猪场废水厌氧消化液中COD、氨氮、TP的去除效果表现更优越,去除率相比于常规A2/O工艺分别提升了 8.2、10.9%和27.3%。而且无论是常规A2/O工艺还是倒置A2/O工艺,缺氧池都是影响系统有机物去除及脱氮的主要过程。2.利用UASB-倒置A2/O联合工艺处理猪场废水,连续运行后出水水质水量稳定。该联合工艺结合了 UASB反应器和倒置A2/O工艺两者的优点,不仅对有机物有较高的去除率,而且能取得良好的脱氮除磷效果。通过UASB与倒置A2/O工艺联合,系统对COD、氨氮、TP的累计去除率分别达到97.2、84.2、65.8%,其最终出水中污染物浓度均低于《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)。对于低C/N比的猪场废水厌氧消化液,倒置A2/O工艺能够克服常规A2/O工艺的固有缺陷,脱氮除磷效率大大提升。3.基于试验设定的4种工况,在总水力停留时间及运行环境相同的前提下,缺氧/厌氧/好氧池容比为3:2:4的工况污染物的处理效果最佳,COD、氨氮、TN、TP的去除效率分别达到88.8、80.1、65.3%和62.5%。在倒置A2/O工艺中,好氧段硝化反应提供充足硝酸盐的条件下,回流比相同,增加缺氧段池容,有利于提高系统反硝化脱氮的能力,也有利于提高系统对污水中有机物的降解效率和反硝化除磷能力。对于倒置A2/O工艺,系统对污水中TP的去除率受厌氧段池容影响较大,增加系统厌氧段池容,延长厌氧段停留时间,使得聚磷菌在厌氧段释磷更充分,更有利于提高系统对磷的去除效率。因此,利用UASB联合A2/O工艺处理猪场废水,UASB反应器对有机物的去除率较高,而且倒置A2/O脱氮除磷效果较好,出水能够达到畜禽养殖业污染物排放标准,利用该联合工艺处理猪场废水是完全可行的。而且,工艺运行过程中,无需投加化学药剂和补充碳源,降低了成本,体现了该工艺在畜禽养殖业废水处理方面的应用价值。