去污和苗圃功能兼具的美人蕉漂浮植物修复系统研究

利用泡沫塑料作为漂浮栽培系统在猪场氧化塘废水中种植美人蕉,通过根系的吸收和吸附等作用,去除废水中的N、P元素,降低废水中的CODC r浓度,并通过美人蕉在猪场废水中快速生长的特性,来探讨美人蕉对废水的净化效果和修复系统作为快速育苗的苗圃的可行性。结果表明,美人蕉在猪场废水中生长良好,生物量大,根系发达,经美人蕉漂浮栽培之后废水中的N、P元素去除效果显著,废水中总氮、总磷和CODC r的去除率均在90%左右,每株美人蕉在废水中生长35 d的平均分蘖数为2.5个,每年的分蘖数可达20~25个,是作为苗圃快速育苗的良好方法。     

去污和苗圃功能兼具的美人蕉漂浮植物修复系统研究

利用泡沫塑料作为漂浮栽培系统在猪场氧化塘废水中种植美人蕉，通过根系的吸收和吸附等作用，去除废水中的N、P元素，降低废水中的COD_Cr浓度，并通过美人蕉在猪场废水中快速生长的特性，来探讨美人蕉对废水的净化效果和修复系统作为快速育苗的苗圃的可行性。结果表明，美人蕉在猪场废水中生长良好，生物量大，根系发达，经美人蕉漂浮栽培之后废水中的N、P元素去除效果显著，废水中总氮、总磷和COD_Cr的去除率均在90%左右，每株美人蕉在废水中生长35 d的平均分蘖数为2.5个，每年的分蘖数可达20～25个，是作为苗圃快速育苗的良好方法。     

不同有机无机肥配施对空心菜的根系特性、产量与品质的影响

采用田间小区试验,研究了不同比例对空心菜的根系特性、产量与品质的影响,为生猪养殖垫料废弃物肥料化利用提供科学依据。试验结果表明:在空心菜生育中期,处理提高空心菜根系活力的效果最好,有利于植株生长;处理的空心菜产量都比纯化肥处理高,A处理的空心菜的产量相比各处理达到最高,比纯化肥提高14.58%;处理空心菜硝酸盐含量低于纯化肥处理,以D处理效果最明显,还可提高空心菜可溶性糖和还原性维C的含量,对粗纤维含量影响不大。综上表明可以促进蔬菜生长,提高蔬菜品质,增加蔬菜产量,其中以A、B处理的效果最好。     

Anarwia工艺处理猪场废水节能效果的研究

分析比较了厌氧-加原水-间隙曝气(Anarwia)工艺、SBR(序批式反应器)以及厌氧-SBR工艺处理猪场废水的效果。比较三种工艺处理效果表明：厌氧-SBR工艺处理猪场废水，污染物去除效率低，出水污染物浓度高，不适于猪场废水的处理。Anarwia工艺处理效果与SBR工艺相当，污染物去除率高，出水COD和NH₃-N浓度低。在此基础上，以一个日处理1200 t猪场废水处理工程为例，分析比较了Anarwia与SBR工艺的能耗。就能量消耗有关的工艺参数——污泥量和需氧量而言，Anarwia工艺分别比SBR工艺减少16.4%和95.9%，此外Anarwia工艺每天可产生2784 m³沼气。Anarwia工艺增加了废水提升能耗，但减少了曝气、污泥处理、滗水和搅拌的能耗，结果Anarwia工艺总电耗比SBR工艺低81.0%。Anarwia工艺产生的沼气用于发电能完全补偿消耗的能量，并有剩余。     

猪场废水厌氧发酵前固液分离对总固体及污染物的去除效果

养殖废水中高浓度污染物质主要来自于固态粪污的溶解或微生物的分解作用,在废水产生后立即进行固液分离,可以有效将废水中还未溶解的固态物质分离出去,从而降低废水中污染物的含量和减轻后续生化处理的压力。该研究以猪场废水为研究对象,采用离心分离方式对废水进行固液分离,主要考察废水中总固体、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)及氮磷化合物的去除效果。结果表明,离心分离可使废水中总固体去除50%~65%,COD去除效率在45%~55%,N、P元素的去除率在30%~50%之间。通过甲烷化潜力测试研究,发现离心分离可使废水中可厌氧生化物质去除50%以上,这可大幅节约生化处理池的建造体积和处理周期。以万头猪场日产100 t废水量为例,生化前离心处理较直接生化处理可节约45%的废水处理成本。该研究可为大中型养殖场就如何节约废水处理工程投资和处理成本上提供新的设计思路与参考依据。     

猪场废水厌氧消化液后处理技术研究及工程应用

猪场废水经过厌氧消化后，可生化性变差，BOD₅/COD仅为0.19，并且碳、氮倒置，比例严重失调，给后续好氧处理带来很大困难。采用序批式活性污泥法(SBR)工艺直接处理厌氧消化液，污染物的去除效果很差，COD仅去除8.31%，NH₃-N去除78.7％。通过改善厌氧消化液的可生化性和培养高效脱氮菌种等措施，COD、NH₃-N去除率改善显著，COD、BOD₅与SS的去除分别达到89.6%～93.4%、97.9%，95.6%，特别是对NH₃-N，达到了99%以上去除效率。将实验室结果应用于实际工程，也取得了好的效果，工程上SBR系统对猪场废水厌氧消化液的COD去除90%左右，出水COD基本上在300 mg/L以下。NH₃-N去除率大于99%，出水NH₃-N小于10 mg/L。BOD₅去除率大于98%，出水BOD₅小于20 mg/L。TN去除率大于90%。     

模拟竹炭-微生物联合去除富营养水中磷的研究

利用竹炭-微生物联合试验,模拟去除富营养水中的磷,分别考察了厌氧时间、反应时间、竹炭用量、微生物活性液用量等因素对模拟废水中磷去除效果的影响,研究了竹炭-微生物联合去除总磷的反应动力学;同时进行了与单纯生物降解和竹炭吸附的对比试验,探讨了竹炭-微生物联合处理富营养水的交互效应。结果表明,厌氧时间、反应时间、竹炭用量、微生物活性液用量、进水TP浓度、pH值、DO等因素均不同程度地影响磷的去除效果,竹炭-微生物联合去除水中磷的最优条件推荐为:厌氧24 h、反应72 h,竹炭用量20.00 g.L-1,微生物活性液用量3%,pH值7.00,厌氧和好氧时溶解氧分别为0.09~0.21 mg.L-1和2.00 mg.L-1;竹炭-微生物法对磷的去除效果优于竹炭吸附和单纯的生物降解,协同作用为40.31%。     

猪场废水灌溉对潮土磷素肥力的影响

在北方缺水地区利用猪场废水对冬小麦进行小区灌溉试验,分析不同水质及水量灌溉处理土壤剖面全磷和速效磷的时空分布特征.结果表明:不同水质灌溉处理土壤全磷和速效磷在土层中的分布特征相似,均随深度增加含量逐渐减少;厌氧水不同灌溉量处理土壤全磷和速效磷含量与灌水量呈正比关系;收获后,各处理土壤耕层(0-40cm)磷素累积量均有所增加,磷素活化系数明显增大,大部分在7%～9%之间,高量厌氧水灌溉处理达到10.4%.采用未经处理的猪场废水多次灌溉后,过量磷素向下层土壤淋溶现象明显;高量厌氧水灌溉土壤耕层累积大量速效磷,易随地表径流污染周围水体.这两种类型的猪场废水不适于作为磷源进行农田灌溉.     

猪场废水生化处理工艺研究

针对猪场废水有机物、氮、磷含量高的特征，应用上流式厌氧污泥床(UASB)和序批处理反应器(SBR)相结合废水处理工艺，研究了不同水力负荷条件下对COD、BOD、氨氮去除率的影响。研究结果表明，在COD 2～8 kg/(m³·d)条件下，COD的去除率在60%～73%之间，效果较稳定；SBR在去除氨氮中效果十分明显，去除率达80%～95%。     

规模化猪场养殖废水深度处理方法研究

以厌氧-好氧联合处理技术为核心,采用生物-生态复合处理的方法,探索研发了深度处理规模化猪场养殖废水的新工艺流程,并详细描述了操作步骤。经畜禽场运行效果表明,新方法处理效果良好,可实现猪场养殖废水的无害化处理和达标排放,且经济效益和环境效益较为优化。     

利用秸秆堆肥过程处理猪场废水的研究

进行了以玉米秆、稻草、麦秆为载体吸收猪场废水的堆肥发酵试验，以探讨利用堆肥过程处理猪场废水的可行性。结果表明：秸秆与猪场废水联合堆肥发酵可以有效地处理利用猪场废水，秸秆吸收利用粪水的吸水比为1∶5.94～1∶6.65。秸秆吸收猪粪水堆肥的温度以及50℃、55℃以上持续时间比吸收猪粪水厌氧消化液的高。玉米秆、稻草堆肥温度以及50℃、55℃以上的持续时间高于麦秆的堆肥。以玉米秆、稻草为载体的堆肥，经历了一个pH下降的酸化过程，然后再上升至8以上；以麦秆为载体的堆肥几乎一直处于酸化过程中。堆肥过程中氮、磷、钾是一个累加的过程。以稻草为载体的堆肥，其钾的含量明显高于其余两种。秸秆吸收猪粪水的堆肥，氮、磷、钾含量高于吸收猪粪水厌氧消化液的堆肥。以猪粪水厌氧消化液或麦秆为原料的堆肥不利于腐殖酸，特别是胡敏酸的形成，而玉米秆+猪粪水、稻草+猪粪水的堆肥有利于胡敏酸的形成。结果证明采用堆肥过程处理利用猪场废水是可行的。     

猪场废水灌溉对冬小麦耗水和水分利用效率的影响

应用养殖废水进行农田灌溉是解决农业水资源不足的重要途径,特别在水资源严重短缺的华北地区。本文通过田间小区试验应用不同处理阶段的猪场废水稀释(分别应用原水、厌氧水和氧化塘水与清水进行1∶5稀释)和厌氧水不同量(830m3/hm2,简称"厌高";500m3/hm2,简称"厌中";160m3/hm2,简称"厌低")灌溉冬小麦,应用中子仪定期监测土壤含水量,结合降水量、灌溉量分析了冬小麦生育期耗水量和水分利用效率。结果表明:返青拔节水后,厌氧水不同量灌溉处理170cm土体贮水量和冬小麦耗水量分别呈现厌中厌高厌低和厌高厌中厌低的趋势;不同处理阶段的猪场废水稀释灌溉处理土壤贮水量差别较小,基本稳定在650～700mm之间。厌氧水不同灌溉量处理和不同处理阶段猪场废水稀释灌溉处理水分利用效率分别呈厌中厌低厌高和厌清1∶5塘清1∶5原清1∶5清水的趋势。耗水量分别与灌溉量、水分利用效率、灌溉水利用效率间达到5%显著相关水平。本文建议高效的养殖废水利用效率模式为厌氧水中量灌溉和厌清1∶5、塘清1∶5稀释灌溉。     

磺胺嘧啶在水中的微生物降解研究

为了探明磺胺嘧啶在水中的环境行为,通过室内模拟降解实验分别研究了磺胺嘧啶在湖水和猪场废水中的好氧和厌氧微生物降解,考察了供氧方式和有机质含量对磺胺嘧啶微生物降解的影响。结果表明：磺胺嘧啶在猪场废水中厌氧微生物降解速率高于其好氧组,而磺胺嘧啶在湖水中厌氧微生物降解速率低于其好氧组。磺胺嘧啶在湖水和猪场废水中的好氧或厌氧微生物降解均较缓慢,这可能与其较强的抑菌性和微生物的营养状况有关。通过微生物培养还研究了好氧降解时磺胺嘧啶对湖水中微生物种群生长的影响,数据显示：磺胺嘧啶对湖水和猪场废水中细菌的生长具有一定的刺激作用,而对真菌和放线菌的生长影响不明显。     

潜流人工湿地对畜禽养殖废水的净化效果

为了提高潜流人工湿地对畜禽养殖废水中污染物的去除效果,该试验通过改变湿地内部结构构建了4个潜流人工湿地单元,选用灰砖块和碎石做湿地填料,冬夏季轮作栽培齿果酸模和大狼把草,考察湿地运行期间对厌氧消化后猪场废水的净化效果。结果表明：湿地单元经过80 d的启动,运行稳定,有植物湿地比无植物对照湿地提前10 d左右进入稳定期。运行期间,各湿地单元对废水中氨氮（ammonia nitrogen,NH4+-N）、总氮（total nitrogen, TN）、总磷（total phosphorus,TP）和化学需氧量（chemical oxygen demand,CODCr）的去除率与气温变化均呈现显著线性正相关。在水力停留时间（hydraulic retention time,HRT）为4 d,进水中CODCr、NH4+-N、TN、TP浓度分别为520、110、120、10 mg/L左右时,4个湿地单元对CODCr、TP的去除率分别在60%和70%以上,对NH4+-N和TN的去除率分别为28%～67%和32%～58%,植物对CODCr及TP去除的贡献分别稳定在10%和4%左右,植物对氮的去除效果受气温影响较大,夏季对NH4+-N和TN去除的贡献分别可达13%和12%。与一般潜流人工湿地比较,改进的波形潜流人工湿地对NH4+-N、TN和CODCr的平均去除率提高均在3%以上,对TP去除效果差异不显著（P＞0.05）。该研究可为构建大规模的潜流人工湿地处理畜禽养殖废水提供理论依据和技术支持。     

浸润线高度对垂直潜流湿地处理效果的影响研究

针对污染物浓度较高的猪场沼液,开展了不同浸润线高度下垂直潜流湿地处理效果的对比研究。试验结果表明：湿地浸润线可改变湿地填料层中的溶解氧分布和水力流态,从而造成了3种类型湿地系统对猪场沼液处理效果的差异;在不同水力负荷下,中浸润线垂直潜流湿地（VSSF-M）对猪场沼液中各项污染物的去除效果均好于低浸润线垂直潜流湿地（VSSF-L）和高浸润线垂直潜流湿地（VSSF-H）;中浸润线垂直潜流湿地利用溶解氧梯度在填料层内实现了好氧区、缺氧区和厌氧区的共存,从而使硝化作用与反硝化作用在同一系统内完成,提高了系统的脱氮能力;中浸润线垂直潜流湿地系统还可适当增大系统的水力停留时间（HRT）,并可优化水力流态,从而进一步改善湿地系统的净化效果。因此,结合处理效果和出水水质的稳定性,中浸润线垂直潜流湿地对浓度较高的猪场沼液具有较高的去除效率。     

猪场废水灌溉对潮土酶活性的影响

通过天津杨柳青镇田间小区试验,研究了猪场废水原水、厌氧出水和仿生态塘与地下水稀释（1：5）灌溉以及厌氧出水高、中、低定额灌溉对潮土0～20cm和20～40cm土层的土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性及土壤有机碳和全氮的影响。结果表明,猪场废水灌溉显著增加土壤有机碳和全氮含量;中量厌氧水灌溉增强土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性,过高或过低量厌氧水灌溉降低土壤酶活性;原水、厌氧出水和仿生态塘水稀释灌溉对土壤酶活性也有显著影响;与对照（正常施肥和灌溉）相比,仿生态塘水稀释灌溉促进土壤脲酶活性;所有的稀释灌溉处理对土壤转化酶和过氧化氢酶活性均有抑制趋势,但其中仿生态塘水稀释灌溉处理的降幅较小。建议适宜的猪场养殖废水厌氧出水灌水定额为500m^3·hm^-2,适宜的稀释灌溉处理为仿生态塘水与地下水1：5的稀释比例。     

农田退水浮床栽培空心菜产量及品质研究

通过浮床栽培技术,可将蔬菜作物移栽到退水水面进行无土栽培。试验选用空心菜作为供试蔬菜,通过芦苇浮床和泡沫板浮床,将空心菜移栽到高浓度和低浓度2种营养水平的退水中。研究不同条件下空心菜的产量和品质情况,并对空心菜进行重金属含量的测定,结果表明空心菜中没有产生重金属富集,符合食用标准。     

废水厌氧处理反应器功能拓展研究进展

废水厌氧处理技术自从1860年左右开始得到快速发展,尤其是高效厌氧反应器的研发,使得其应用范围逐步由传统温和的环境和水质条件转向各种极端条件。然而,一般认为厌氧反应器的目标主要还停留在实现废水中有机污染物的甲烷化与高效去除层面,功能比较单一。在实际厌氧反应器中,其他污染物如氮、硫等同样得到不同程度的去除;此外,厌氧反应器的其他新型功能拓展研究也逐步受到关注。然而,目前这些研究大多数围绕着某一个特定研究点展开,相对独立,其研究现状和应用效果缺乏系统的汇总与梳理。该文一方面对厌氧处理技术的发展和厌氧反应器传统功能研究现状进行归纳;另一方面着重对其实现脱硫、脱氮、除磷、除钙软化以及原位沼气提纯等拓展功能的作用原理和过程特点进行综述,以达到系统解析厌氧反应器在废水处理中多重功能作用的目的。同时,该文在综述过程中发现目前多功能厌氧反应器在构型、运行参数、耦合模型构建与调控等方面的研究存在严重不足,难以保证反应器整体性能最优化。通过综述废水厌氧处理反应器功能拓展研究进展可能会对厌氧处理技术进一步发展以及新型多功能厌氧反应器研发有着一定的借鉴意义。     

猪场废水常温短程硝化特性

为实现短程脱氮处理高氨氮猪场废水,在非限制溶解氧条件下,采用序列式活性污泥法（SBR）工艺处理某猪场废水,考察了温度、氨氮质量浓度及曝气时间等因素对短程硝化特性的影响。试验结果表明,SBR工艺能够有效去除猪场废水中的氨氮,处理效果稳定,且全部试验过程均有短程硝化现象发生,短程硝化的实现为低化学需氧量（COD）、高质量浓度尿素废水处理工艺的优化奠定基础。当进水氨氮质量浓度在250 mg/L以下时,氨氮质量浓度和反应温度（即使其在15℃时）对氨氮去除效果和亚硝酸盐积累率影响不大,二者均在80%左右,长时间曝气并未对短程硝化造成影响;高质量浓度氨氮废水生物处理过程中,亚硝酸盐积累是游离氨（FA）和游离亚硝酸（FNA）共同抑制作用的结果。     

猪场厌氧出水后续处理效果的测定

针对猪场污水厌氧处理出水的有机物浓度高,后续处理困难的问题,该试验对石灰混凝法处理猪场高浓度厌氧出水的效果进行了测试,并与氧化塘的处理效果进行比较分析。试验中选择了1g／L和5g／L两种石灰投加剂量,对沉淀1、2、3、4、5和6h的净化效果进行取样分析;并对氧化塘猪场污水处理工艺连续取样三天,分析处理效果。结果表明:石灰混凝法投加剂量为5g／L、沉淀时间为5h时,对COD的去除率高达57．8％,明显好于氧化塘的去除效果;但对氨氮的去除率低于氧化塘。石灰混凝法沉淀时间短,基建投资小,可作为猪场污水进入二级处理或深度处理工艺前的可选择性过渡工艺。