生猪养殖废水沼液脱氮技术

用镁盐回收废水中磷的效率与镁盐和磷的比例、pH值有很大关联。畜禽废水中往往存在诸多能与Mg2+生成难溶解无的阴离子，如OH-和CO32-，这会导致Mg2+的额外消耗。在实际畜禽废水中，当n(Mg)：n(P)为1.1~6：1时，废水中磷的去除效果最好，Mg2+与PO43+的反应对pH值比较敏感，pH为8.0～9.5比较适宜磷酸铵镁结晶的生成。当pH高于10，Mg3(PO4)2为主要产物，pH高于11则会生成Mg(OH)2，虽然这会提高P的去除，但是对于氨氮的去除则毫无意义，同时也会消耗过多的碱，增加运行成本。沼液中的阴离子悬浮物会消耗镁盐，可以采用合适的方法将之去除，比如阳离子PAM，可以有效去除废水中带负电荷的悬浮物，在削减SS的同时能够降低废水负荷，减少对磷酸铵镁结晶的影响。郭会真等采用PAC和PAM作为絮凝对沼液进行预处理，n(Mg)：n(P)为1.1：1，经过磷酸铵镁沉淀工序处理后废水中氨氮平均为126.4mg/L，去除率达84.5％。黄彬等通过往沼液中添加MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O，在pH值为9.5，n(Mg)：n(P)：nfN)=1.2：1.2：1条件下，氨氮和磷在半小时内去除率分别达92.3％和97.1％，费用为28.5元/吨。陶智伟等用磷酸铵镁法处理养猪沼液，比n(Mg2+)：n(NH4+)：n(PO43+)=1.1：1.0：0.85，氨氮去除率达74.3％，P去除率达99％，费用为14.57元/吨。磷酸铵镁沉淀工艺能够有效去除废水中的氨氮和磷，但其运行费用高昂是其使用受到限制的主要原因。

2、生物法

与物化法相比，生化法处理养殖废水成本低廉，最大的运行费用即为维持微生物某些生存条件所产生的电费。因此，生物脱氮工艺广为应用，也一直是科学研究的热点。

2.1 厌氧脱氮工艺

厌氧氨氧化即在厌氧或者缺氧条件下，厌氧氨氧化微生物将氧化NH4+-N为氮气的过程。厌氧氨氧化是近年来发展的一种新的生物脱氮工艺，有无需外加碳源、能耗低、产泥量少等优点。厌氧氨氧化以亚硝化.厌氧氨氧化工艺(Sharon-Anammox)和完全自养脱氮工艺(CANON)应用最为广泛。Sharon-mnammox分为两个阶段，首先在无氧条件下，部分氨氮被氧化成亚硝态氮，剩余氨氮与亚硝态氮在厌氧氨氧化菌的作用下生产氮气，从而达到脱氮目的。王欢等采用厌氧氨氧化处理猪场沼液，氨氮去除率达91.8％。Anammox菌是主要的厌氧氨氧化菌，然而大量研究表明，过高的有机负荷会抑制Anammox菌的活性。因此，Sharon-Anammox普遍运用于低负荷的市政污水处理，或者厌氧反应较为彻底的沼液处理。

CANON是一种低氧的厌氧氨氧化工艺，在缺氧条件下，氨氮先被氧化成亚硝态氮，然后被氧化成硝态氮，最后生成氮气，此过程硝化反硝化菌接替参与完成工作。在CANON工艺中，亚硝化菌和氨氧化菌均自养，无需外加碳源，但是该过程对溶解氧浓度非常敏感，因此要严格控制溶解氧低于0.2mg/L。SBR是最具代表性的CANON工艺，研究表明，SBR在一个反应周期中能够将85％左右的氨氮转换成氮气去除，氨氮最大负荷最大达达0.45g·L-1·d-1(以N质量计)。以上两种厌氧氨氧化工艺均能有效降低运行成本，但是其受有机负荷和溶解氧的影响明显，而这两点因素最终归结于氨氧化菌种的敏感性。

2.2 硝化-反硝化工艺

硝化-反硝化工艺如同步硝化反硝化、短程硝化反硝化等，均属于异养微生物脱氮工艺。同步硝化反硝化微生物比传统硝化反硝化微生物生长速率更快，意味着可以缩短脱氮工序的水力停留时间，节约建设成本。短程硝化反硝化即微生物能直接利用亚硝酸盐进行反硝化，脱氮速率快，HRT短，剩余污泥少。聂春芬等采用短程硝化反硝化处理畜禽废水，通过控制溶解氧为3~4mg/L，水力停留时间为10小时，TN去除率达最高达87.32％。无论厌氧氨氧化还是硝化反硝化，特异菌种或菌群在脱氮的过程中发挥着不容忽视的作用。陈咄圳等从畜禽废水中筛选到一株菌种CPZ24，同时具有异养硝化一好氧反硝化双重功能，在异养硝化对总氮的去除率达98.70％，好氧反硝化对总氮的去除率达到64.27％。陈均利等从人工湿地底泥中筛选到高效硝化反硝化菌WT14，溶解氧为0.5mg/L条件下，其对TN的去除率达97.6％。

利用微生物进行高效脱氮能够有效降低运行成本，是未来高氨氮废水的发展方向。但是微生物容易受到溶解氧、pH、温度和营养竞争等影响，因此，还有诸多的问题有待解决。人工筛选出来的特异性菌种仍有待实际工程应用检验。

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