养猪污水水质波动大,有机物浓度高,且其氨氮浓度高达600～1600mg/L,是一种典型的低C/N比的污水,采用传统的生化工艺难以使污水稳定达标排放。另外,养猪污水中溶解了大量纤维素、蛋白质、脂肪酸及某些大分子有机饲料添加剂,水体粘度大,这可能是养殖畜牧污水处理的深层次原因。因此,课题组考虑从改善污水的理化性质出发,对污水进行预处理。三维电化学是一种将电能转化为氧化有机物、氨氮等物质的化学能的氧化技术,流经电场的污水发生阴阳离子分离、迁移及重新结合后将改变其理化性质。“三维电化学+ABR厌氧+生物接触氧化”组合工艺将有助于提升养猪污水COD、氨氮的降解效率。

        由于是探讨以回用为目的的养猪污水处理工艺,因此考虑增加芬顿氧化单元进行深度处理。芬顿氧化法是一种操作简单、能够快速分解有机物的氧化技术,兼具絮凝功能,有利于各类污染因子(尤其是总磷(TP))的去除。为此,构建“三维电化学+ABR厌氧+生物接触氧化+芬顿氧化”组合工艺对养猪污水进行处理,探究污水COD、氨氮、总氮(TN)、TP的沿程变化,并借助三维荧光分析手段诠释基质降解机理,考察组合工艺对养猪污水深度处理的适应性。

       “三维电化学+ABR厌氧+生物接触氧化+芬顿氧化”组合工艺对养猪污水COD、氨氮、TN和TP的降解能力,发现该工艺可使养猪污水达到回用标准,揭示了一条深度处理养猪污水的有效途径。

       30min三维电化学处理对COD、氨氮、TN、TP的降解率分别为50%、27%、25%和85%,但COD、氨氮仍残留1600.0mg/L和404.9mg/L。三维电化学处理调理了污水的理化性质,均衡了营养物质,显著提升了生化阶段处理效果,但生物接触氧化出水COD、氨氮、TN、TP仍分别残留136、10.5、60.0、2.1mg/L。

       芬顿氧化工艺将COD、氨氮、TN、TP分别降解到32.1、7.2L、12.5、0.03mg/L,终出水仅存微弱的荧光峰D,说明以回用为目的的深度处理仍需要借助芬顿等氧化工艺。

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