原液补碳模式对猪场厌氧消化液SFSBR处理特性的影响

中国环境科学2019,39(9)：3840~3847ChinaEnvironmentalScience原液补碳模式对猪场厌氧消化液SFSBR处理特性的影响冯涛1,2,李平1,2*,吴静1,2,马金珍1,2,黄宇圣1,2,徐锰3,吴锦华1,2(1.华南理工大学环境与能源学院,工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室,广东广州510006；2.华南理工大学环境与能源学院,污染控制与生态修复广东省普通高等学校重点实验室,广东广州510006；3.博天环境集团股份有限公司,北京100082)摘要：针对猪场粪尿厌氧消化液在后续生物处理过程中碳源,碱度的严重失衡问题,采用“缺氧(A1)+曝气(O1)+缺氧(A2)+曝气(O2)”的分步进水序批式反应器(SFSBR)处理,以实现碳源,碱度的体系内自平衡利用.通过改变A1,A2段的补碳量(采用定量的猪场粪尿原液,分别以1:1,1:3和3:1的体积比在反应器每个周期的A1,A2阶段启动时补碳,分别简称工况I,II,III),研究原液补碳模式对处理过程脱氮除磷特性的影响.结果表明,3种补碳模式均实现了短程硝化反硝化脱氮,反应器内pH值均稳定在8.5左右,NH4+-N去除率均达到95%以上.原液补碳直接影响反硝化过程,工况I,II条件下A2段反硝化速率分别为2.19和2.15mg/(g·h),均约为工况IIIA2段的1.6倍.不同工况下原液补碳对A段释磷和O段吸磷有显著差异,工况I和III条件下SFSBR除磷效果更佳,出水TP浓度分别为7.9和6.4mg/L,去除率分别达到84.4%和87.3%,相较于工况II分别提高了9.5%和12.4%.综合考虑脱氮除磷,有机物降解以及碳源/碱度自平衡控制,工况I为最佳补碳模式,系统出水COD,NH4+-N和TP浓度分别为360,10.6和7.9mg/L,相应的去除率分别为74.9%,98.6%和84.4%.研究表明,采用A1/A2段原液添加比为1:1的补碳模式(即工况I)能在碳源/碱度自平衡的基础上实现猪场粪尿厌氧消化液的高效脱氮除磷.关键词：分步进水序批式反应器；猪场粪尿液；厌氧消化；原液补碳模式；脱氮除磷中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1000-6923(2019)09-3840-08EffectsofcarbonsupplementationmodesofrawwastewaterontheperformanceofSFSBRforanaerobicallydigestedswinemanuretreatment.FENGTao1,2,LIPing1,2*,WUJing1,2,MAJin-zhen1,2,HUANGYu-sheng1,2,XUMeng3,WUJin-hua1,2(1.KeyLaboratoryofPollutionControlandEcosystemRestorationinIndustryClusters,SchoolofEnvironmentandEnergy,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510006,China；2.KeyLaboratoryofPollutionControlandEcologicalRestorationofGuangdongHigherEducationInstitutes,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510006,China；3.PotenEnvironmentGroupCo.,Ltd.,Beijing100082,China).ChinaEnvironmentScience,2019,39(9)：3840~3847Abstract：Inordertosolvetheproblemofseriousimbalanceofcarbonsourceandalkalinityinthesubsequentbiologicaltreatmentprocess,anaerobicallydigestateswinemanurewastreatedbystep-fedsequencingbatchreactorrunningtheprogramforanoxic(A1)+aeration(O1)+anoxic(A2)+aeration(O2),toachieveself-balanceutilizationofcarbonsourceandalkalinityinthesystem.BychangingthesupplementalamountofcarboninA1andA2stage(thequantitativerawswinemanurewas