畜禽養(yǎng)殖場沼液電解脫氮除磷整合工藝的研究.pdf

1、隨著我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)及沼氣工程的快速發(fā)展，我國農(nóng)村人民生活水平和生活質(zhì)量都有了很大的提高，但沼液也造成了環(huán)境污染。若將未經(jīng)處理的沼液直接排放會引起嚴(yán)峻的環(huán)境問題，因此科學(xué)有效地處理沼液顯得尤為關(guān)鍵。目前我國對畜禽養(yǎng)殖沼液處理的主要方式有還田、自然處理、工廠處理等。由于還田和自然處理是將沼液排放至農(nóng)田，這就需要有大量的農(nóng)田來消納處理沼液，而我國土地資源較為緊張且沼液排放量大，這就決定了這兩種方式在可操作性上有待商榷。工廠處理中還存在許多技術(shù)

2、性難題，表現(xiàn)為氮磷污染物去除工藝技術(shù)復(fù)雜、價格昂貴且去除效果不佳很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。而電解技術(shù)對氮磷去除效果良好，且具有占地面積小、反應(yīng)器設(shè)備簡單、操作性可控性強(qiáng)、無二次污染等優(yōu)點，被稱為環(huán)境友好技術(shù)。
　　論文針對畜禽養(yǎng)殖場沼液分別進(jìn)行了脫氮和除磷的試驗研究，得到各工藝的優(yōu)化參數(shù);在此基礎(chǔ)上將電解脫氮和電解除磷工藝進(jìn)行整合，并優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，經(jīng)過處理使沼液中的氮磷能夠達(dá)標(biāo)排放，并使沼液的可生化性得以提高，為畜禽養(yǎng)殖沼液的后續(xù)處理以及

3、高濃度氮磷廢水的處理提供科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)論如下:
　　(1)電解脫氮單因子試驗、多因子正交試驗、動力學(xué)試驗表明，電解脫氮試驗較優(yōu)組合條件為:電流密度為70mA/cm2，初始pH為11，極板間距為20mm，氯離子濃度為7000mg/L。4個試驗因子對NH3-N去除率的影響由強(qiáng)至若的順序為:初始pH＞電流密度＞極板間距＞氯離子濃度。使用RuO2-IrO2-TiO2/Ti電極電解脫氮效果明顯優(yōu)于石墨電極，最佳反應(yīng)時間為150min，對T

4、N的電化學(xué)去除基本符合一級反應(yīng)動力學(xué)規(guī)律。
　　(2)電解除磷單因子試驗、多因子正交試驗、動力學(xué)試驗表明，電解除磷試驗較優(yōu)組合條件為:電流密度為35mA/cm2，pH為6，極板間距為20mm，氯離子濃度為7000mg/L。3個試驗因子對TP去除率的影響由強(qiáng)至若的順序為:初始pH＞電流密度＞極板間距。陰極材料對TP去除的影響甚微，為與脫氮工藝進(jìn)行整合，故在后續(xù)試驗中選RuO2-IrO2-TiO2/Ti電極作電解工藝的陰極。反應(yīng)時間為

5、90min，對TP的去除基本符合一級動力學(xué)規(guī)律。
　　(3)模擬廢水整合工藝試驗實現(xiàn)了通過調(diào)換電極極性使脫氮和除磷過程交替進(jìn)行且無需投加藥劑，證明了電解脫氮除磷整合工藝的可行性;NH3-N、TN、TP等主要目標(biāo)污染物得到去除，去除效果良好:在反應(yīng)的230min內(nèi)NH3-N去除率為94.28％、TN去除率為90.36％、TP去除率為96.13％。
　　(4)實際沼液整合工藝中，沼液中有機(jī)物的存在和降解有利于補(bǔ)充沼液的堿度，從而