產(chǎn)品簡介
產(chǎn)地 | 國產(chǎn) | 適用場合 | 醫(yī)院,制藥廠,化工廠,機(jī)械制造,水泥廠,造紙廠,屠宰場,養(yǎng)殖場,食品加工廠,印染紡織,電鍍廠,鋼廠,電廠,皮革廠,自來水廠,生活場所,其他場所 |
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銷售區(qū)域 | 全國,華東,華南,華北,華中,東北,西南,西北,港澳臺,海外 |
養(yǎng)殖污水處理設(shè)備
濰坊日麗環(huán)保設(shè)備有限公司 |
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更新時間:2018-08-17 08:40:41瀏覽次數(shù):652
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養(yǎng)殖污水處理設(shè)備
養(yǎng)殖污水處理設(shè)備
濰坊日麗環(huán)保為您介紹如何處理水產(chǎn)養(yǎng)殖污水
肆意排放的高氨氮含量的集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水往往會加劇鄰近水域水體富營養(yǎng)化,導(dǎo)致養(yǎng)殖水體及周圍水域生態(tài)嚴(yán)重失衡及環(huán)境急速惡化。集約化養(yǎng)殖廢水中高氨氮污染源的來源主要為養(yǎng)殖對象的排泄物和殘余的食料等〔1〕。目前國內(nèi)針對處理集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中的高氨氮一般采用傳統(tǒng)的污水 處理方法,這類處理工藝流程往往占地面積較大,且能耗也較大。本課題組運(yùn)用新型的處理方法——電極生物膜法〔2〕,同時利用亞硝化細(xì)菌實(shí)行短程硝化反硝化脫氮的特點(diǎn),為高氨氮養(yǎng)殖廢水的處理提供參考。
電極生物膜法改變傳統(tǒng)的外部供氧供氫方式,通過反應(yīng)器內(nèi)部電解產(chǎn)生的氧氣和氫氣作為反應(yīng)供體,大大提高了轉(zhuǎn)化效率,而且可通過調(diào)節(jié)電流控制反應(yīng)速率。短程電極生物膜工藝流程簡單、水力停留時間短、占地面積小、運(yùn)行穩(wěn)定,非常有應(yīng)用價值〔3〕。
1 實(shí)驗(yàn)裝置
采用圖 1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
反應(yīng)器為自主設(shè)計的雙層玻璃器皿,尺寸為D 140mm×1100mm,有效容積為12.3L,中間設(shè)一隔板將其均分為硝化區(qū)和反硝化區(qū),底部連通。硝化區(qū)上端敞口構(gòu)成好氧區(qū),陽極和陰極各為1根碳棒;反硝化區(qū)上端用20 mm泡沫封好密封構(gòu)成缺氧區(qū),陽1根碳棒,陰極由4根碳棒并聯(lián)組成。碳棒的長度均為1 000 mm,浸水長度810 mm,碳棒的直徑11 mm,用0.5 cm厚的活性炭纖維(ACF)包裹。硝化和反硝化過渡區(qū)采用石英砂為填料(厚約75 cm),阻隔氧氣進(jìn)入反硝化區(qū),保證缺氧環(huán)境。取水口1取樣檢測pH、NO2--N、NO3--N,取水口2取樣檢測pH、NO2--N、NO3--N、氨氮。
圖 1 電極生物膜法反應(yīng)器裝置
1—超級恒溫槽;2—反應(yīng)器;3—燒瓶;4—TH_CS2直流數(shù)顯恒流直流電源;5—陰極;6—陽極;7—活性炭顆粒;8—78-1型磁力攪拌器。
2 培養(yǎng)、純化及馴化
培養(yǎng):定期加入(NH4)2SO4,使氨氮質(zhì)量濃度為400mg/L,以乙酸為碳源,C/N維持為1,并添加適量微量元素。經(jīng)過20d的培養(yǎng),在硝化區(qū)陽極碳棒的活性炭纖維周圍均勻分布黃色絮體,反硝化區(qū)陰極碳棒的活性炭纖維周圍均勻分布淺黃色、海綿狀絮體,認(rèn)定掛膜已成功〔4, 5〕。
純化:純化過程控制的溫度為(30±1)℃,pH為7.5~8.5,定期加入模擬水樣,模擬水樣由自來水、(NH4)2SO4、CH3COONa、KH2PO4組成,其中氨氮質(zhì)量濃度400mg/L,C/N為1,經(jīng)過15 d培育后,得出硝化區(qū)的亞硝化率大于50%,認(rèn)為純化成功。
馴化:在純化的基礎(chǔ)上,硝化區(qū)和反硝化區(qū)分別接通直流電進(jìn)行馴化,硝化區(qū)和反硝化區(qū)保持電流在40mA,并定期加入模擬水樣。經(jīng)過連續(xù)15 d的培養(yǎng),檢測到氨氮的去除率達(dá)到50%,認(rèn)定馴化完成〔6〕。
3 分析方法
DO:溶解氧儀法;pH:pH計測量法;氨氮:納氏試劑比色法;NO2--N:N-(1-萘基)-乙二胺光度法;NO3--N:酚二磺酸光度法;溫度:溫度計測量法。
4 結(jié)果與分析
影響本實(shí)驗(yàn)的因素有pH、DO、C/N、溫度、HRT、電流和氨氮濃度等。實(shí)驗(yàn)中控制水樣流量為12L/d。由于反硝化階段環(huán)境密閉,可近似認(rèn)為反硝化階段DO小于0.5mg/L〔7〕,同時反應(yīng)過程中pH維持在6~9,這一區(qū)間正好適宜硝化菌和反硝化菌的生長〔8〕。硝化區(qū)的電流保持在40 mA。
4.1 pH對處理效果的影響
在正交實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,取氨氮初始質(zhì)量濃度為400mg/L,溫度為35℃,反硝化區(qū)的電流為100mA,C/N為1,使用1mol/L的HCl或NaOH分別調(diào)節(jié)pH為4、5、6、7、8、9、10、11、12,測定6h后的氨氮濃度,結(jié)果表明,亞硝化菌和反硝化菌對pH變化十分敏感,反硝化菌的適宜pH為7~9,亞硝化菌的適宜pH為8~10,當(dāng)pH低于5和高于12時,去除率均低于30%。pH=8時,氨氮的去除率。
4.2 溫度對處理效果的影響
當(dāng)反硝化區(qū)通以直流電流100mA,固定氨氮質(zhì)量濃度為400mg/L,C/N為1,HRT=6h,考察溫度變化對處理效果的影響。結(jié)果表明,亞硝化菌和反硝化菌對溫度的變化同樣十分敏感,在本實(shí)驗(yàn)中亞硝化菌是優(yōu)勢菌,氨氮的去除率隨亞硝化菌處理能力的增加而增加,硝化反應(yīng)的適宜溫度為30~40℃,低于或高于該溫度段,硝化效果均下降,在5℃時幾乎停止;反硝化反應(yīng)的適宜溫度為25~35℃。這主要是因?yàn)橹挥性谶m宜的溫度范圍內(nèi),細(xì)菌體內(nèi)酶的活性才得以充分發(fā)揮,代謝加快,轉(zhuǎn)化率增加。
4.3 反硝化區(qū)電流對處理效果的影響
當(dāng)控制溫度為35 ℃,氨氮質(zhì)量濃度為400 mg/L,C/N為1,改變反硝化區(qū)的電流分別為0、20、40、60、80、100、120 mA,處理6 h后,考察電流對處理效果的影響,結(jié)果見圖 2。
圖 2 反硝化區(qū)電流變化對處理效果的影響
從圖 2可以看出,亞硝化菌和反硝化菌對電流變化有一定的感應(yīng),在本實(shí)驗(yàn)中電流100mA是一個界限,在100mA以內(nèi)硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的去除率隨電流的增加而明顯提高;而超過100mA時,硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的去除率均出現(xiàn)隨電流的增加而降低現(xiàn)象,其中,對硝酸鹽氮影響更明顯。產(chǎn)生界限的原因主要是反應(yīng)器有個電流極限(電流極限與反應(yīng)的容積有關(guān)),電流極限以內(nèi)的低電流能促進(jìn)反硝化反應(yīng)。造成超過極限電流時反硝化能力下降的原因有兩個方面:(1)電流越大,反硝化菌被電死的概率越大;(2)超過電流極限,陰極產(chǎn)生的氫過多,在生物膜內(nèi)形成“氫抑制”現(xiàn)象〔4〕,抑制反硝化進(jìn)行。
4.4 C/N對處理效果的影響
當(dāng)控制溫度為35 ℃,氨氮質(zhì)量濃度為400 mg/L,反硝化區(qū)的電流為100 mA時,處理6 h,考察C/N對處理效果的影響,結(jié)果見圖 3。
圖 3 不同的C/N對處理效果的影響
從圖 3可以看出,C/N越大,硝化和反硝化的效果越好,當(dāng)C/N超過1時,處理率均在90%以上,而當(dāng)C/N小于0.5時,處理效果相對來說差很多。究其原因主要是:亞硝酸菌為自養(yǎng)型微生物,增加碳源可促進(jìn)亞硝化細(xì)菌的生長,進(jìn)而提高氨氮向亞硝酸鹽氮的轉(zhuǎn)化率,使反硝化段進(jìn)水中的亞硝酸鹽氮濃度增加,為反硝化過程提供了充足的底物;在反硝化區(qū)C/N增大,則增大了電子供體,促進(jìn)反硝化的順利進(jìn)行。結(jié)合處理效果和成本,C/N值為1。
4.5 HRT對處理效果的影響
當(dāng)控制溫度為35 ℃,反硝化區(qū)的電流為100 mA,氨氮質(zhì)量濃度為400 mg/L,C/N為1時,考察HRT對處理效果的影響,結(jié)果見圖 4。
圖 4 水力停留時間對處理效果的影響
從圖 4可以看出,剛開始的幾個小時內(nèi)氨氮和硝酸鹽氮的去除速率增長很快,而HRT=3 h時,亞硝酸鹽氮出現(xiàn)了積累,當(dāng)HRT=6 h時,所有的測試項(xiàng)目的去除率均達(dá)到了90%以上,并且呈現(xiàn)隨HRT的增加,去除率增大。
4.6 氨氮負(fù)荷對脫氮效果的影響
當(dāng)控制溫度為35 ℃,反硝化區(qū)的電流為100 mA,C/N為1,處理6 h后,考察氨氮負(fù)荷對脫氮效果的影響,結(jié)果見圖 5。
圖 5 氨氮負(fù)荷對處理效果的影響
11 從圖 5可以看出,在進(jìn)水氨氮質(zhì)量濃度為500mg/L以下時,氨氮的去除率在90%以上,超過500mg/L,去除率低于90%,氨氮的去除率隨氨氮濃度的增加呈直線下降。主要是電解電流有限,隨著氨氮負(fù)荷的增加,硝酸鹽氮出現(xiàn)了大量的積累,從而限制了脫氮能力。
4.7 實(shí)際水樣的處理效果
利用本裝置,取衡陽市某甲魚養(yǎng)殖場的養(yǎng)殖廢水進(jìn)行處理,測量該廢水中的氨氮為385.6mg/L,控制溫度為35℃,反硝化區(qū)的電流為100mA,進(jìn)水的 C/N為1。處理結(jié)果見圖 6。
圖 6 實(shí)際水樣的處理效果
從圖 6可以看出,當(dāng)處理時間超過6h后氨氮的去除率達(dá)到93.5%以上,但相對于模擬水樣的98.5%有一定的差距,影響的原因是實(shí)際水樣中的螺旋藻及其他藻類物質(zhì)對氨氮的去除有一定的影響。