低碳高氮垃圾渗滤液自养脱氮试验研究

论文摘要

针对低碳高氮老龄化垃圾渗滤液脱氮的难点问题,开展基于序批式生物膜反应器SBBR的生物自养脱氮技术研究,并研究得出了亚硝化系统快速构建的方法,对DO、氨氮负荷、挂膜密度、pH和温度等因素对SBBR反应器短程硝化的影响进行了系统研究,得出了反应器高效短程硝化的关键控制参数。探讨了高氨氮条件下,反应器短程硝化所能承受的极限氨氮浓度。研究了氨氮负荷及温度对自养脱氮效果的影响,构建出二级SBBR自养脱氮系统,实现了高效的自养脱氮。研究得出如下主要结论:①SBBR短程硝化影响因素研究表明:DO、氨氮负荷、挂膜密度及pH对SBBR反应器短程硝化影响显著。最佳工况参数为:挂膜密度为60%,pH为8.0,DO为2.5mg/L,氨氮负荷为0.9kgNH3-N/（m3·d）,此时,亚硝态氮的积累率达到83.1%;②二级SBBR反应器短程硝化研究表明:通过对适应高氨氮环境的微生物系统的构建,第一级SBBR反应器中实现了高氨氮负荷运行。反应器在温度为30℃,挂膜密度为60%,DO为2.5mg/L,HRT为24h,第一级和第二级SBBR反应器氨氮负荷分别为1.2kgNH3-N/（m3·d）和0.1kgNH3-N/（m3·d）的条件下,可使进水氨氮为1200mg/L的高氨氮垃圾渗滤液,出水氨氮≤11mg/L,去除率为99%,达到垃圾渗滤液一级排放标准。与二级SBBR硝化系统相比,在相同负荷下,二级SBBR短程硝化系统池容减少30%。③氨氮浓度对短程硝化影响研究表明:高浓度氨氮对短程硝化影响显著,当反应器中氨氮浓度为3000mg/L,FA为194.39mg/L时,氨氮去除率为56.7%,亚硝酸盐积累率为91%,亚硝化菌表现出较好的活性。④SBBR反应器自养脱氮研究表明:在温度为28℃,挂膜密度为60%,DO为4.55mg/L,HRT为24h,第一级和第二级SBBR反应器氨氮负荷分别为0.82 kgNH3-N/（m3·d）和0.22kgNH3-N/（m3·d）的条件下,可使进水氨氮为3300mg/L,BOD5为120mg/L的高氨氮垃圾渗滤液,出水氨氮、TN和COD浓度分别为110.57mg/L、434mg/L和2852mg/L,去除率分别为96.6%、87.4%和10%。上述研究结果,将为低碳高氮垃圾渗滤液高效脱氮提供新的技术途径,并为其工程实践提供科学的依据,研究具有重要的现实意义和实用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 垃圾渗滤液的特性分析
• 1.1.1 垃圾渗滤液的来源
• 1.1.2 垃圾渗滤液的水质特征
• 1.2 垃圾渗滤液生物膜法处理工艺研究现状
• 1.2.1 厌氧生物膜处理工艺
• 1.2.2 好氧生物膜处理工艺
• 1.3 垃圾渗滤液生物脱氮研究现状
• 1.3.1 垃圾渗滤液传统脱氮技术研究现状
• 1.3.2 垃圾渗滤液短程硝化反硝化脱氮技术研究现状
• 1.3.3 垃圾渗滤液同时硝化反硝化脱氮技术研究现状
• 1.3.4 垃圾渗滤液自养脱氮技术研究现状
• 1.4 问题的提出、研究目的和内容
• 1.4.1 问题的提出及研究目的
• 1.4.2 研究内容
• 2 试验装置及试验方法
• 2.1 试验装置
• 2.2 研究与测试方法
• 2.2.1 分析项目及方法
• 2.2.2 试验仪器
• 3 SBBR 反应器处理低碳高氮垃圾渗滤液短程硝化试验研究
• 3.1 试验装置及方法
• 3.1.1 试验装置
• 3.1.2 试验方法
• 3.2 试验结果及分析
• 3.2.1 SBBR 反应器短程硝化启动方法研究
• 3.2.2 DO 对SBBR 反应器短程硝化效能影响研究
• 3.2.3 氨氮负荷对SBBR 反应器短程硝化效能影响研究
• 3.2.4 挂膜密度对SBBR 反应器短程硝化效能影响研究
• 3.2.5 pH 对SBBR 反应器短程硝化效能影响研究
• 3.2.6 最佳工况条件下SBBR 反应器短程硝化效能研究
• 3.2.7 氨氮浓度对SBBR 反应器液短程硝化效能影响研究
• 3.2.8 二级SBBR 反应器短程硝化处理效能研究
• 3.3 本章小结
• 4 SBBR 反应器处理低碳高氮垃圾渗滤液自养脱氮试验研究
• 4.1 试验装置及方法
• 4.1.1 试验装置
• 4.1.2 试验水质
• 4.1.3 试验方法
• 4.2 试验结果及分析
• 4.2.1 氨氮负荷对SBBR 反应器自养脱氮效能影响研究
• 4.2.2 温度对SBBR 反应器自养脱氮效能影响研究
• 4.2.3 二级SBBR 反应器处理高氮低碳渗滤液试验研究
• 4.3 本章小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录