摘要
猪场沼液是一种高氨氮低C/N比废水,传统工艺处理时启动时间长、运行管理不便、能耗高、总氮难去除且除磷效果差。本研究以活性炭纤维(activated carbon fiber, ACF)作为曝气生物滤池(biological aerated filter,BAF)的滤料,接种特定的脱氮除磷菌泥,在低溶解氧(DO=(0.6±0.1) mg·L-1)条件下,通过改变进水NH4+-N质量浓度的方式在100 d内成功启动了处理猪场沼液的生物强化ACF-BAF,对其微生物种群组成和功能菌群活性进行了分析,并探讨了其脱氮除磷的机理。结果表明,ACF-BAF启动成功后的NH4+-N、TN、TP和COD的平均去除率分别为61.03%、51.87%、52.58%和77.11%,其对氮、磷的去除负荷分别为0.143 0 kg·(m3·d)-1和0.009 3kg·(m3·d)-1,均显著高于传统工艺及部分新型工艺。其中NH4+-N、TP和COD的去除过程符合一级动力学方程,TN的去除过程符合二级动力学方程。高通量测序结果表明,处理猪场沼液的ACF-BAF反应系统中存在的与脱氮除磷功能相关菌属有Candidatus_Brocadia(2.22%)、反硝化菌norank_f__NS9_marine_group(4.02%)、Acinetobacter(8.34%)和除磷菌Micropruina (6.09%),norank_f__PHOS-HE36(2.36%)。ACF-BAF系统中脱氮过程以厌氧氨氧化和反硝化途径为主,除磷过程主要为微生物聚磷。将ACF-BAF工艺应用于实际猪场沼液处理,可快速启动并实现高效同步脱氮除磷,节约后续处理成本。
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