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養(yǎng)豬廢水預(yù)處理加壓溶氣氣浮機(jī)

  養(yǎng)豬廢水目前主要采用的的處理方法是生化法,由于原水水質(zhì)比較復(fù)雜,導(dǎo)致處理程度低,出水達(dá)不到排放要求,造成處理效果非常不好。目前主要應(yīng)用的預(yù)處理方法有很多,在2013年,黃海波,呼世斌等人以COD質(zhì)量濃度超過30000mg/L有機(jī)養(yǎng)豬廢水為研究對(duì)象,研究硫酸鐵、硫酸鋁、結(jié)晶氯化鋁、聚合氯化鋁鉀、聚合氯化鋁、殼聚糖6種絮凝劑對(duì)該廢水濁度、COD、NH3-N、TP、BOD5的影響,且經(jīng)6種絮凝劑處理后,水質(zhì)BOD5/COD依次為0.415,0.504,0.424,0.505,0.379,0.135,除殼聚糖外,生物可降解性均比原廢水提高,該方法對(duì)高質(zhì)量濃度養(yǎng)豬廢水的預(yù)處理有一定的成就;在2014年,徐暢在降低沼液中氨氮的前提上,利用斜生柵藻凈化養(yǎng)豬沼液,在成本低、操作簡(jiǎn)單的基本上取得一定的成績(jī);早在2004年,晏波等人就針對(duì)含NH3-N濃度在200-1000mg/L范圍的工業(yè)廢水和養(yǎng)殖業(yè)廢水提出磷酸銨鎂沉淀的脫氮預(yù)處理方法,在當(dāng)時(shí)也是取得良好的成績(jī),從而對(duì)養(yǎng)殖廢水的預(yù)處理引起重視;現(xiàn)如今,我國(guó)各地目前的水污染情況十分嚴(yán)重,水資源過度開采,部分地區(qū)已經(jīng)危害到人畜的生活和生存,在這樣的背景下,水的處理和凈化更加受到國(guó)家和業(yè)界的高度重視,作為一種重要的水處理方法,氣浮凈水技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)得到了廣泛地應(yīng)用和研究。氣浮技術(shù)不僅在含有藻類的、低溫低濁的和受到輕度污染的給水水體凈化中效果良好,而且在印染、造紙、煉油和餐飲等廢水的處理中也取得了較好的效果。

  前期已經(jīng)對(duì)加壓溶氣氣浮的設(shè)計(jì)有了一定的研究,以養(yǎng)豬廢水為主要對(duì)象,如果養(yǎng)殖廢水中的磷含量過多而排放會(huì)容易造成管道結(jié)晶以及微生物生長(zhǎng)膜的堵塞,所以以磷作為一個(gè)最關(guān)鍵的限制性因素來(lái)重點(diǎn)監(jiān)控,文章以加藥量PAC濃度,PAM濃度,PAC流量,PAM流量,溶氣壓力為變量,研究加壓溶氣氣浮機(jī)應(yīng)用到養(yǎng)豬廢水預(yù)處理的各項(xiàng)指標(biāo)的影響。

  1、實(shí)驗(yàn)材料與方法

  1.1 實(shí)驗(yàn)材料

  (1)養(yǎng)殖廢水。

  (2)加壓溶氣氣浮機(jī):型號(hào)為CF-15,處理量為15m3/h。

  (3)絮凝劑PAC:PAC是常用的無(wú)機(jī)鹽混凝劑,是聚合氯化鋁,PAC的作用是通過它或者它的水解產(chǎn)物的壓縮雙電層、電性中和、卷帶網(wǎng)捕以及吸附橋連等四個(gè)方面的作用完成的。

  (4)助凝劑PAM:PAM為聚丙烯酰胺,陰離子型。

  1.2 實(shí)驗(yàn)方法

  1.2.1 加藥量對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響

 ?、貾AC濃度對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響。

  選取在PAM濃度為1mg/L,PAC流量為40mL,PAM流量為20mL的條件下,分別投加40mL濃度為25mg/L、50mg/L以及75mg/L的PAC,根據(jù)各污染物濃度的結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)。

 ?、赑AM濃度對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響。

  選取在PAC濃度50mg/L,PAM流量為20mL,PAC流量為40mL的條件下,分別投加20mL濃度為0.5mg/L、1.0mg/L以及1.5mg/L的PAM,根據(jù)各污染物濃度的結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)。

 ?、跴AC流量對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響。

  選取在PAC濃度為50mg/L,PAM流量為20mL,PAM濃度為0.5mg/L的條件下,分別投加濃度為50mg/L的PAC20mL、40mL以及60mL,根據(jù)各污染物濃度的結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)。

 ?、躊AM流量對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響。

  選取在PAM濃度為0.5mg/L,PAC流量為60mL,PAC濃度為50mg/L的條件下,分別投加濃度為0.5mg/L的PAM10mL、20mL以及30mL,根據(jù)各污染物濃度的結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)。

  1.2.2 溶氣壓力對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響

  在最優(yōu)條件PAC及PAM濃度和流量下,分別控制溶氣壓力在0.3Mpa、0.4Mpa以及0.5Mpa,研究在這三個(gè)不同的溶氣壓力下,各污染物濃度的變化。

  2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

  2.1 加藥量對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響結(jié)果

  2.1.1 加藥量PAC濃度對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響結(jié)果與分析

1.jpg

  圖1是加藥量PAC濃度對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響結(jié)果柱狀圖。從圖1可以看出以總磷作為一個(gè)最關(guān)鍵的限制性因素來(lái)重點(diǎn)監(jiān)控的情況下,在其他因素均相同且適宜的情況下,我們從第一組可以看出當(dāng)PAC濃度為25mg/L的情況下,總磷的去除率達(dá)到62.3%,達(dá)到了良好的效果;當(dāng)加入40mL相同流量、濃度為50mg/L的PAC時(shí),去除率還在不斷升高;但是從圖1第三組我們可以看出,PAC濃度為75mg/L的條件下,去除率相對(duì)于前兩組有一個(gè)明顯的下降,說(shuō)明任何水處理的方法都是有局限性的,不是絮凝劑濃度越高,達(dá)到的去除效果就越好。所以當(dāng)PAC濃度控制在50mg/L的時(shí)候,預(yù)處理達(dá)到的效果最好;而且在PAC濃度為50mg/L的條件下,養(yǎng)殖廢水中的COD濃度和氨氮濃度相對(duì)于處理前也有明顯的降低;故在PAM濃度為1mg/L,PAC流量為40mL,PAM流量為20mL的條件下,投加50mg/L的絮凝劑PAC處理效果最優(yōu)。

  2.1.2 加藥量PAM濃度對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響結(jié)果與分析

2.jpg

  圖2是加藥量PAM濃度對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響結(jié)果柱狀圖。從圖2可以看出以總磷作為最終選擇的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)重點(diǎn)監(jiān)控的情況下,在其他因素均相同且適宜的情況下,我們從第一組可以看出當(dāng)PAM濃度為0.5mg/L的情況下,總磷的去除率達(dá)到66.9%,達(dá)到了良好的效果;當(dāng)加入濃度為1.0mg/L、相同流量的PAM時(shí),去除率呈大量下降的狀態(tài);從圖1第三組我們可以看出,PAM濃度為1.5mg/L的條件下,去除率相對(duì)于第一組還是有一個(gè)明顯的下降,說(shuō)明任何水處理的方法都是有限的,不是助凝劑濃度越高,達(dá)到的去除效果就越好。所以當(dāng)PAM濃度控制在0.5mg/L的時(shí)候,預(yù)處理達(dá)到的效果最好;而且在PAM濃度為0.5mg/L的條件下,養(yǎng)殖廢水中的COD濃度和氨氮濃度相對(duì)于處理前也有明顯的降低;故在PAC濃度50mg/L,PAM流量為20mL,PAC流量為40mL的條件下,投加0.5mg/L的助凝劑PAM處理效果最好。

  2.1.3 加藥量PAC流量對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響結(jié)果與分析

3.jpg

  3是加藥量PAC流量對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響結(jié)果柱狀圖。從圖3可以看出以總磷作為一個(gè)最關(guān)鍵的限制性因素來(lái)重點(diǎn)監(jiān)控的情況下,在其他因素均相同且適宜的情況下,我們從第一組可以看出當(dāng)PAC流量為20mL的情況下,總磷的去除率達(dá)到39.4%,達(dá)到一個(gè)初期相對(duì)較好的效果;當(dāng)加入40mL相同濃度的PAC時(shí),去除率還在不斷升高;然后從圖1第三組我們可以看出,PAC流量為60mL的條件下,去除率相對(duì)于前兩組又有一個(gè)明顯的提高,說(shuō)明絮凝劑流量越多,達(dá)到的去除效果就越好。所以當(dāng)PAC流量控制在60mL的時(shí)候,預(yù)處理達(dá)到的效果最好;而且在PAC流量為60mL的條件下,養(yǎng)殖廢水中的COD濃度和氨氮濃度相對(duì)于處理前也有明顯的降低;故在PAC濃度為50mg/L,PAM流量為20mL,PAM濃度為0.5mg/L的條件下,投加50mg/L的絮凝劑PAC60mL處理效果最優(yōu)。

  2.1.4 加藥量PAM流量對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響結(jié)果與分析

4.jpg

  圖4是加藥量PAM流量對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響結(jié)果柱狀圖。從圖4可以看出以總磷作為最終選擇的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)重點(diǎn)監(jiān)控的情況下,在其他因素均相同且適宜的情況下,我們從第一組可以看出當(dāng)PAM流量為10mL的情況下,總磷的去除率達(dá)到68.5%,達(dá)到了一個(gè)良好的效果;當(dāng)加入20mL相同濃度的PAM時(shí),去除率呈小幅度下降的狀態(tài);從圖1第三組我們可以看出,PAM流量為30mL的條件下,去除率相對(duì)于第一組和第二組還是有一個(gè)明顯的下降,說(shuō)明任何水處理的方法都是有限的,不是助凝劑流量越多,達(dá)到的去除效果就越好。所以當(dāng)PAM流量控制在10mL的時(shí)候,預(yù)處理達(dá)到的效果最好;而且在PAM流量為10mL的條件下,養(yǎng)殖廢水中的COD濃度和氨氮濃度相對(duì)于處理前也有明顯的降低;故在PAM濃度為0.5mg/L,PAC流量為60mL,PAC濃度為50mg/L的條件下,投加0.5mg/L的助凝劑PAM10mL處理效果最好。

  2.2 溶氣壓力對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響結(jié)果

5.jpg

  圖5是溶氣壓力對(duì)養(yǎng)豬廢水中各污染物濃度的影響結(jié)果柱狀圖。從圖5可以看出當(dāng)我們以最優(yōu)條件PAC濃度為50mg/L,流量為40mL,PAM濃度為1.0mg/L,流量為20mL的條件下來(lái)控制溶氣壓力,以總磷作為最終選擇的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)重點(diǎn)監(jiān)控的情況下看,當(dāng)壓力控制在0.3Mpa的條件下,總磷的去除率達(dá)到77.2%,達(dá)到了一個(gè)相對(duì)良好的效果;當(dāng)壓力控制在0.4Mpa的條件下,總磷的去除率達(dá)到81.3%,比沒有使用溶氣壓力的最優(yōu)條件下提高4.3%,而且COD和氨氮也相對(duì)于最優(yōu)條件提高了4.9%和6.2%,呈比較好的一個(gè)現(xiàn)象;從圖5第三組我們可以看出,當(dāng)壓力控制在0.5Mpa的條件下,去除率相對(duì)都沒有第一和第二組來(lái)的效果好,說(shuō)明任何方法和控制都是有限的,不是壓力越大,達(dá)到的去除效果越好。所以當(dāng)壓力控制在0.4Mpa的時(shí)候,預(yù)處理達(dá)到的效果最好,而且在壓力控制在0.4Mpa的條件下,養(yǎng)殖廢水中的COD濃度和氨氮濃度相對(duì)于沒有控制溶氣壓力前也是有所降低的;故在PAC濃度為50mg/L,流量為40mL,PAM濃度為1.0mg/L,流量為20mL的條件下,控制溶氣壓力在0.4Mpa時(shí)處理效果最好。

  3、結(jié)語(yǔ)

  (1)加壓溶氣氣浮機(jī)運(yùn)用在預(yù)處理中取得較好的效果。

  (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及圖表可以直觀看出在PAC濃度為50mg/L,流量為40mL,PAM濃度為1.0mg/L,流量為20mL的條件下,此指標(biāo)下得到的預(yù)處理效果最優(yōu);以及在最優(yōu)加藥量的作用下,0.4Mpa的溶氣壓力預(yù)處理效果最好。( >

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