论文部分内容阅读
垃圾渗滤液是一种高浓度，高毒性和难降解的有机废水，一般含有60％-90%的有机污染物，3%-18%的难降解物质和远超生活污水的高浓度氨氮。如何高效去除垃圾渗滤液中的高氨氮，一直是垃圾渗滤液处理的难题。传统的硝化和反硝化脱氮技术由于垃圾渗滤液含有高氨氮和高腐殖质的水质特征，使得处理效果不尽人意。近年来兴起的厌氧氨氧化脱氮技术，被公认是目前最具应用前景的污水脱氮技术，与传统的生物脱氮技术相比具有节能降耗和环境友好等突出优点。
本论文以广州市某垃圾填埋场晚期垃圾渗滤液为研究对象，对晚期垃圾渗滤液进行厌氧预处理后，通过调控操作参数和优化工艺于SBR反应器中实现和维持了晚期垃圾渗滤液的部分亚硝化；同时利用人工配水在厌氧折流板反应器中(ABR)驯化和启动了能对高氨氮高亚硝态氮实现高效脱氮处理的厌氧氨氧化工段，然后将部分亚硝化工段和厌氧氨氧化工段耦合起来，通过调节部分亚硝化工段出水在厌氧工段中的进水比例，最终实现晚期垃圾渗滤液的高效节能脱氮的目的。本论文主要完成了一下几个方面的工作：
(1)厌氧预处理的ABR共分隔为6个格室，在进水COD平均值为4901.6 mg/L时，前3格、前4格和前6格的COD平均去除率分别为7.9%、14.16%、14.6%。，由于ABR厌氧反应设计的水力停留时间为预处理停留在水解反应阶段，整个厌氧反应器对氨氮和总氮绝对量的减少较少，并且出水BOD/COD比进水时提高了68%以上。因此综合考虑厌氧反应器处理效果和效率，厌氧预处理反应器格室数应定为4格，容积约为15L，此时厌氧预处理的停留时间为ld.
(2)利用SBR反应器(15L)在33℃±1℃的条件下，通过动态调控溶氧浓度(DO)(2-7 mg/L)和水力停留时间(2-5 d)，经过130 d的运行启动了晚期垃圾渗滤液（NH4+-N含量1227-2133 mg/L）的部分亚硝化，使出水N02--N:NH4+-N稳定维持在1：1左右，为后续的厌氧氨氧化工段创造了进水条件。
利用实时荧光定量PCR研究启动过程中的特异微生物氨氧化细菌的含量变化表明，氨氧化细菌的含量与N02--N的生成速率和出水N02--N稳定性有着显著相关性。
(3)以ABR(4个格室约15L)作为厌氧氨氧化反应器，利用人工配水进行驯化，经过120 d的运行，在氨氮进水浓度260 mg/L，亚硝态氮进水280mg/L的情况下，厌氧氨氧化反应器对氨氮的去除率超过90%，对亚硝态氮的去除率超过95%。
(4)偶联部分亚硝化工段和厌氧氨氧化工段，通过调节部分亚硝化工段出水在厌氧氨氧化工段进水中的比例，以实现垃圾渗滤液的厌氧氨氧化脱氮。当部分亚硝化工段出水的比例低于50%时，厌氧氨氧化工段仍能稳定正常运行，当部分亚硝化工段出水的比例超过80%时，厌氧氨氧化工段迅速受到抑制，之后尽管经过长时间的驯化，抑制作用仍非常明显。因此，部分亚硝化工段出水比例应在50%左右。经过整个串联工艺运行后，氨氮的去除率在98%以上，实现了高效脱氮。