序批式反应器处理垃圾渗滤液深度脱氮试验研究.pdf

山东建筑大学硕士学位论文 摘 要 随着我国城市人口的不断增加，人民生活水平的日益提高，城市垃圾的产量越来越大， 垃圾填埋产生的垃圾渗滤液由于有毒物质成分较复杂，高氨氮与高COD 且水质波动较大等 特点，一直是我国污水处理方面的难点。本实验通过采用氨氮为1200mg/L 与COD 为6500 cr mg/L 左右的垃圾渗滤液原液作为研究对象，利用SBR （序批式活性污泥法）与两种不同填 料 （海绵填料与纤维填料）的SBBR （序批式生物膜法）三套系统对垃圾渗滤液进行深度 脱氮的研究，对三套系统的启动、驯化和稳定运行进行记录与实验，研究其对垃圾渗滤液 的深度脱氮效果。本实验三套系统通过仪器实时记录PH、DO （溶解氧）以及ORP （氧化 还原电位），观察硝酸膝以及氨谷两大特征来控制硝化反应与反硝化反应的进程。 本实验分为驯化期，短程硝化期，满负荷运行期三个阶段，总共实验天数为119 天， 前1～45 天为驯化期，驯化期碳氮比为2:1，在驯化期SBR 总氮去除率在20%～30%之间， COD 去除率为70%～80%之间，硝化时间为4.8h 左右，污泥浓度为5250mg/L，SVI 为99； 海绵填料SBBR 在驯化期总氮去除率20%～30%之间，COD 去除率为75%～85%之间，硝 化时间为6.6h 左右，污泥浓度为5241mg/L，SVI 为101；纤维填料SBBR 在驯化期总氮去 除率20%～30%之间，COD 去除率为75%～85%之间，硝化时间为6.3h 左右，污泥浓度为 5012mg/L，SVI 为69。 从第46 天到85 天为短程硝化期，由于在短程硝化期间碳氮比由驯化期的2:1提升至 4.9:1，所以SBR 总氮去除率提升至93%，COD 去除率为85%～89%之间，硝化时间为4.2h 左右，污泥浓度为 12411mg/L，SVI 为78；海绵填料SBBR 总氮去除率93%之间，COD 去除率为85%～89%之间，硝化时间为4.8h 左右，污泥浓度为11777mg/L，SVI 为88；纤 维填料SBBR 总氮去除率达到99%左右，COD 去除率为92%左右，硝化时间为5.7h 左右， 污泥浓度为10200mg/L，SVI 为62。 从第86 天到119 天为满负荷运行期，此阶段进水为真实的垃圾渗滤液，碳氮比为5:1， SBR 总氮去除率为94%以上，COD 去除率为90%之间，硝化时间为4h 左右，污泥浓度为 14358mg/L，SVI 为66；海绵填料SBBR 总氮去除率99%左右，COD 去除率为90%左右， 硝化时间为4.4h 左右，污泥浓度为13971mg/L，SVI 为71；纤维填料SBBR 总氮去除率达 到99.9%左右，COD 去除率为92%左右，硝化时间为5h 左右，污泥浓度为12457mg/L， SVI 为51。 I 山东建筑大学硕士学位论文 在稳定运行后对三套系统进行了不同参数的对比，其中包括短程硝化率，一个典型周 期的时间，曝气时间以及同步硝化反硝化与內源反硝化处理氮素的量等几个方面。纤维填 料SBBR 在第51天短程率达到了50%以上相较于海绵填料SBBR （66 天）以及SBR （70 天）分别提前了14 天与19 天。三套系统的硝化时间最终均稳定在5 小时左右。纤维填料 的SBBR 总反应周期为14h，海绵填料SBBR 的总反应周期为19h，而SBR 的反应周期超 过24h。两个SBBR 的同步硝化反硝化率与內源反硝化率均高于SBR。 实验对比了不同工况下对垃圾渗滤液的处理效果，其中包括温度，溶解氧以及碳氮比 对脱氮效率的影响。曝气阶段溶解氧控制在2mg/L-3mg/L 的反应周期为14h，低溶解氧下 的反应周期为16h，过曝气下的反应周期长达20h；较低的温度会影响系统的脱氮效率，尤 其是在反硝化阶段，高温 （30℃）与常温 （25℃）下的硝化时间均在5h 左右，均小于低温 （20℃）下的硝化时间6h。高温与常温的脱氮效率以及硝化时间相差不大，所以只要控制 温度在常温25度以上就可达到更高的脱氮效率，考虑到经济方面的考虑，无需刻意提高系 统运行温度；当碳氮比在5