猪场废水高剂量次氯酸钠消毒下消毒副产物的赋存特征研究

为了明晰猪场废水高剂量NaClO消毒产生消毒副产物（DBPs）的赋存特征,本研究采集了典型猪场废水厌氧消化+改良A²O工艺的不同工艺段出水,采用全二维气相色谱-质谱联用（GC×GC-qMS）结合三维荧光（3D-EEM）分析,研究了猪场废水厌氧消化+改良A²O工艺处理过程有机物变化对DBPs的影响。猪场原水、厌氧消化池出水、改良A²O池出水经100 mg·L^-1 NaClO消毒后共检测到10类38种DBPs。猪场原水消毒后检测到大量氯酚类和氯杂环类DBPs,厌氧消化+改良A²O工艺对这部分DBPs前体物有很好的去除效果,经厌氧消化处理后氯酚类和氯杂环类DBPs分别减少了88.50%、77.64%。但厌氧消化会增加酯类和烃类,使氯酯类和氯烃类DBPs产生量分别增加了392.18%、68.37%,改良A²O工艺可以去除部分氯酯类和氯烃类DBPs前体物。改良A²O工艺出水有机物C/N升高、H/C降低,HIX增大,腐殖化程度与稳定程度升高、芳香度升高,可能是出水消毒后氯烃类DBPs增加的原因。厌氧消化+改良A²O工艺难以去除氯酯类和氯烃类DBPs前体物,猪场废水处理系统需要加强对这部分前体物的去除能力。     

提高猪场沼液净化处理效果的氨吹脱控制参数

针对畜禽养殖场沼气工程沼液氨氮浓度高,碳氮比不足,直接采用传统生化污水处理法效果不佳的问题,该文对氨吹脱工艺降低猪场沼液氨氮浓度参数进行了试验研究,探索了不同初始氨氮浓度、pH值、气液比、温度等参数对氨氮去除的效果,并进一步研究了Ca(OH)2的混凝作用。结果表明:初始氨氮质量浓度分别为500和900mg/L时,氨氮去除率无显著差异。在初始氨氮质量浓度为900mg/L,pH值为10.5,气液比(流量比)2000,沼液温度30℃的运行条件下,氨氮去除率较高为81.84%。在Ca(OH)2投加量为5.0g/L条件下,混凝沉淀效果较好,化学需氧量(COD)、总磷(TP)和PO43-去除率分别为30.13%、97.44%和98.76%,但总硬度提高了106%。该文研究结果为开发沼液深度处理工艺提供了数据。     

畜禽粪污处理处置中危险生物因子赋存与控制研究进展

畜禽养殖行业是动物疫情发生的重点行业,防控动物疫情是我国生物安全法的重要内容之一。畜禽粪污是导致生物安全问题的危险生物因子（Dangerous biological agents,DBAs）的重要源和汇。本文结合我国生物安全法,从畜禽粪污处理处置的角度,综述典型DBAs（抗生素抗性基因和病毒）在畜禽粪污处理处置过程中的赋存特征及环境行为的研究进展,并提出目前研究存在的不足和建议的研究方向,为保障畜禽养殖行业的生物安全、防范动物疫情、防控畜禽养殖源DBAs向环境扩散提供参考。本文主要建议如下：通过DBAs的分子生物学组成,全面解析核酸（如抗生素抗性基因）→核酸+蛋白（如病毒）→细胞结构（如耐药菌）在畜禽粪污处理处置中的赋存与环境归趋特征;开发畜禽粪污中新兴DBAs的识别、鉴定和快速检测方法;结合碳达峰/碳中和需求,在强化资源化利用的前提下,加强生物处理过程中DBAs控制的靶向技术研发;加强畜禽粪污有机污染、无机污染和生物污染的协同控制技术研究。     

膜生物反应器用于沼液处理及膜污染控制研究进展

我国沼气工程沼液产生量巨大,还田利用无法广泛实施,需采用水处理技术,将其无害化处理,而膜生物反应器作为一种新型的水处理技术,具有出水水质好、结构紧凑等诸多特点.文章通过对大量的文献资料和研究结果进行分析,介绍了膜生物反应器用于沼液处理的现状与优势,阐述了应用膜生物反应器处理沼液的可行性,并针对膜污染一膜生物反应器应用中...     

固体浓度对猪粪厌氧消化甲烷产出特性的影响

利用自动甲烷潜力检测仪(AMPTS),在35℃条件下,设置TS2%、TS6%、TS10%和TS14%共4个总固体浓度的猪粪水进行厌氧消化试验,观测其日产气量及其甲烷浓度的变化过程。结果表明:各处理的日产气量均在第一天达到最高值,并随着消化天数的增加逐渐下降,固体浓度越高产气结束越晚。固体浓度越高初期产生的甲烷浓度越低,但随发酵时间延长高浓度处理的甲烷浓度逐渐提高,TS6%处理后期产甲烷浓度最高可达76.1%。在TS2%~10%时随固体浓度升高甲烷的总产量逐渐提高,而TS14%处理与TS10%处理的甲烷总产量无显著差异。计算表明,TS2%、TS6%、TS10%和TS14%处理的单位化学需氧量(CODcr)产甲烷率分别为311.5、409.7、488.8和357.4mL/g,单位挥发性总固体量(VS)产甲烷率分别为330.1、491.3、473.1和333.4mL/g,其中TS6%和TS10%处理的单位甲烷产率较高。说明固体浓度对猪粪厌氧消化过程及甲烷产率有较大影响,选择适宜的固体浓度有利于提高厌氧消化的甲烷产率。研究结果可为猪场沼气工程控制参数选择和粪便管理温室气体清单编制提供数据参考。     

中试膜生物反应器中猪场沼液部分亚硝化快速启动试验

膜生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)具有出水水质好、污泥龄(Solid RetentionTime,SRT)长等优势,该研究在中试MBR中开展猪场沼液部分亚硝化工艺研究,为部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺在实际工程上的示范应用提供技术参数。结果表明,常温状态下控制反应器内溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)在0.2～0.5 mg/L,p H值8.0±2.0条件下,成功启动并稳定运行部分亚硝化工艺,亚硝酸盐氮积累率保持稳定,最高达到87.95%,出水的亚硝酸盐氮和氨氮浓度比值稳定在1.1∶1,达到进行厌氧氨氧化反应的基质需求。部分亚硝化过程中,氨氧化细菌活性明显的提高且维持在(0.4±0.02)g/(g·d)。反应器内微生物多样性增加,菌群结构发生明显变化,优势菌门由Chloroflexi(绿弯菌门)、Firmicutes(厚壁菌门)变为Proteobacteria(变形菌门),Nitrosomonas(亚硝化单胞菌)成为反应器内的优势菌属。     

沼液深度处理技术研究与应用现状

针对我国大中型沼气工程沼液产生量巨大,沼液还田无法广泛实施,而直接排放又会造成环境污染的问题,通过对大量的文献资料和研究结果进行分析,得出沼液处理的2种主要途径:①降解其中的污染物使其能够达标排放或安全回用,②浓缩并回收沼液中营养物,使沼液体积减量化。建议今后的研究应选择适合的工艺,克服技术难题,以沼液高效利用为目标,以防止环境污染为前提,探索低运行费用的沼液处理方法。     

猪场污水高氨氮负荷处理过程中温室气体的排放特征

为探讨畜禽养殖污水高氨氮负荷处理过程中的温室气体排放,本试验对缺氧/好氧(A/O)中试工程处理猪场沼液过程进行采样,对温室气体特性及影响因素进行了监测分析。结果表明：A/O工艺CH₄平均排放通量为1 454.76 mg·m^-2·h^-1,平均排放因子为0.85%,缺氧池排放占比最高,占总排放量的56.0%;N₂O平均排放通量为101.25 mg·m^-2·h^-1,平均排放因子为0.64%,好氧池排放占比最高,占总排放量的87.1%。NO₂^--N的积累会促使N₂O排放,但对CH₄排放有抑制作用。硝化细菌和反硝化细菌的反硝化反应可能是猪场污水处理过程中N₂O的主要排放途径。