亚消酸型生物脱氮在mbr处理垃圾渗滤液中的中试研究论文论文.docVIP

 Classified Index: X703.1 U.D.C: 504 Dissertation for the Master Degree of Engineering pilot study on application of MBR with shortcut nitritation to landfill leachate treatment  Candidate: Supervisor: Academic Degree Applied for: Specialty: Affiliation: Date of Defence: Degree-Conferring-Institution:  Tan Junwei Associate Prof. Li Ji Master of Engineering Municipal Engneering Shenzhen Graduate School December, 2006 Harbin Institute of Technology 摘 摘  要 要  垃圾渗滤液作为一种恶劣的污水，以其氨氮和 COD 浓度高而著称，如何高 效处理垃圾渗滤液正成为众多学者研究的方向。本文即通过在 MBR 中实现短程 硝化反硝化，考察其对垃圾渗滤液的处理效果。 反应器的选择是基于 MBR 膜的高效截留作用，使得 SRT 较长，能够培养 和富集世代时间比较长的硝化菌，对脱氮效率的提高有很大帮助；其次，MBR 高污泥浓度和低污泥负荷的特点，有助于取得较好的 COD 去除效果。在工艺的 选择上，短程硝化反硝化比常规硝化反硝化要少耗费 25%的氧气和 40%的碳源， 能够节省能源，故比较合适用于对碳氮比失调的垃圾渗滤液进行脱氮处理。 试验规模为中试，采用总有效体积为 2.55m3的聚乙烯膜生物反应器，其中 缺氧区体积为 0.9 m3，好氧区为 1.65 m3。本文首先研究在MBR中实现短程硝化 的可行性和实现途径，结果显示，在MBR中仅通过调节HRT不能实现短程硝化， 分析表明是膜的特殊构造引起硝化菌不能被冲洗通过所造成的。进一步的研究 发现，通过规律性的排泥能够取得亚硝氮的成功累积，这与亚硝化菌在 30℃下， 比硝酸菌具有更快的比增殖速率有关。 在短程硝化基础上，首先考察了MBR对污染物的去除效果。当平均DO为 2.1mg/L，pH为 8.0，温度为 28℃且COD/NH4+-N为 3.0 左右时，氨氮、COD和 TN 容 积 负 荷 分 别 在 0.2-0.6 kgN-NH4+/(m3.d) 、 1.0-2.0kgCOD/(m3.d) 和 0.3-0.6kgN/(m3.d)之间变化，不会对亚硝化产生太大影响，且对应去除率分别为 82%、80%和 83%。 试验结果还显示，氨氮、COD和总氮的去除效果会受到碳氮比的影响。分 析可得最低合适的COD/NH4+-N应为 2.5。当平均DO为 2.6mg/L，pH为 8.0，温 度为 30℃时，若 COD/NH4+-N2.5，氨氮可以保持 80%-90%的去除率。若 COD/NH4+-N2.5，氨氮和总氮去除效率迅速下降。 用 MBR 直接处理垃圾渗滤液时，仍然可以实现短程硝化反硝化。在碳氮 比为 2.5 左右的情况下，氨氮容积负荷为 0.2-0.6 kgN-NH4+/(m3.d)，COD容积负 荷为 0.2-1.5 kgCOD/(m3.d)，TN容积负荷为 0.2-1.2kgN/(m3.d)时，其对应的去除 率分别约为 81%、69%和 51%。 最后对亚硝化菌的半饱和常数Ks和最大比净增长速率μA,max-bA进行了测 定，结果为 3.53mgN-NH3/L和 0.26d-1。与经验值比较，Ks偏高，μA,max-bA偏低， 其原因在于该参数可能和试验条件以及废水类型有关，因此该结果代表的是pH -I- 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 为 8.5，温度为 25℃时，MBR中的亚硝化菌增长动力学参数。 关键词 MBR；短程硝化反硝化；垃圾渗滤液；亚硝化菌；硝酸菌；动力学 - II - Abstract Abstract As a kind of abominable wastewater, landfill leacate is famous for its high ammonium and COD concentrations. It is becoming a study direction for some pursuers about how to treat landfill leachate effectively. This study is aim to research pollutants removal eff