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关键词：
猪场废水,脱氮,脱硫,沼气,高径比
发表时间：
2012-08-20 10:27:45
摘要:采用填料鼓泡塔反应器研究其高径比对猪场废水脱氮与沼气脱硫耦联过程的影响，比较了3 种不同高径比(8∶ 1、3∶ 1、2∶ 1) 反应器的废水脱氮与沼气脱硫效能. 在温度30 ～ 32℃、空塔停留时间6. 70 min、水力停留时间3. 35 d、沼气中H2 S 浓度1 414 ～ 1 838 mg·m － 3、进水NO －x -N 浓度114 ～ 243 mg·L － 1 的条件下，高径比2∶ 1反应器的运行较稳定，且处理效果较好，硫化氢去除率平均值为96. 7% ，NO －x -N 去除率平均值达到88. 7% ;而高径比8∶ 1和3∶ 1反应器的运行不太稳定，硫化氢去除率的平均值分别为68. 0% 、80. 4% ，NO －x -N 的去除率平均值分别为89. 7% 、90. 2% . 主要是因为高径比2∶ 1反应器的实际气速(3. 12× 10 － 2m·s － 1 ) 比高径比3∶ 1、8∶ 1反应器的实际气速( 分别为3. 62 × 10 － 2 m·s － 1 和6. 64 × 10 － 2 m·s － 1 ) 更慢，其气液传质系数(1. 79 × 10 － 5 s － 1 ) 比高径比3∶ 1、8∶ 1反应器的气液传质系数( 分别为1. 64 × 10 － 5 s － 1 和1. 55 × 10 － 5 s － 1 ) 更大，传质效果更好.处理效能试验结果以及反应器流体力学特征参数均表明，高径比2∶ 1反应器为最适合的反应器.
随着我国养殖业的快速发展，畜禽粪便污染已超过生活污染和工业污染成为第一大污染源［1］，其中规模化猪场污染占的比重最大. 因此，研究规模化猪场粪便废水处理利用方法具有重要的现实意义.
对于含有高浓度有机物的猪场废水，一般采用厌氧消化工艺进行前处理以减轻后续处理的负荷，并回收清洁能源———沼气. 厌氧消化产生的沼气中含有硫化氢，由于硫化氢对沼气利用设备具有很强的腐蚀作用，并且经过燃烧后，会造成大气污染，因此，在沼气利用之前需进行脱硫. 目前，沼气脱硫主要采用物化法和加氧生物脱硫法. 由于物化法劳动强度大，运行费用较高［23］，加氧生物脱硫法也就成为沼气脱硫新趋势，但存在着氧气供应量难以调控以及危险性的问题. 因此，有必须研究新型的沼气脱硫方法.
物化法和加氧生物脱硫法的核心都是有电子供体( 硫化氢) ，需要提供电子受体;而废水脱氮过程则是有电子受体( NO －3 、NO －2) ，需要提供电子供体.因此，可以将废水脱氮过程和沼气脱硫过程耦联起来，达到同时脱氮脱硫的效果.
在成功启动了废水脱氮与沼气脱硫耦联反应器的基础上［4，5］，本试验进一步研究了不同高径比反应器对猪场废水脱氮与沼气脱硫耦联工艺处理效果的影响，以期为废水脱氮与沼气脱硫耦联反应器设计制造提供依据.
对于含有高浓度有机物的猪场废水，一般采用厌氧消化工艺进行前处理以减轻后续处理的负荷，并回收清洁能源———沼气. 厌氧消化产生的沼气中含有硫化氢，由于硫化氢对沼气利用设备具有很强的腐蚀作用，并且经过燃烧后，会造成大气污染，因此，在沼气利用之前需进行脱硫. 目前，沼气脱硫主要采用物化法和加氧生物脱硫法. 由于物化法劳动强度大，运行费用较高［23］，加氧生物脱硫法也就成为沼气脱硫新趋势，但存在着氧气供应量难以调控以及危险性的问题. 因此，有必须研究新型的沼气脱硫方法.
物化法和加氧生物脱硫法的核心都是有电子供体( 硫化氢) ，需要提供电子受体;而废水脱氮过程则是有电子受体( NO －3 、NO －2) ，需要提供电子供体.因此，可以将废水脱氮过程和沼气脱硫过程耦联起来，达到同时脱氮脱硫的效果.
在成功启动了废水脱氮与沼气脱硫耦联反应器的基础上［4，5］，本试验进一步研究了不同高径比反应器对猪场废水脱氮与沼气脱硫耦联工艺处理效果的影响，以期为废水脱氮与沼气脱硫耦联反应器设计制造提供依据.
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