微电解/混凝/厌氧膜生物反应器组合工艺处理高浓度垃圾渗滤液

Posted 2023-01-13 垃圾

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摘要: 针对垃圾渗滤液COD、N H32N 浓度高,可生化性差等特点,本文采用了微电解法和混凝法预处理,厌氧膜生物反应器组合工艺,研究不同工艺处理条件下,该工艺对垃圾渗滤液中COD 及NH32N 的去除特性. 实验结果表明:采用微电解/混凝/ 厌氧膜生物反应器组合工艺处理垃圾渗滤液,特别是高浓度的垃圾渗滤液具有很好的效果. 当原水COD 高达9 160mg/ L ,N H32N 高达3 000 mg/ L ,经该工艺处理后COD 低于60 mg/ L ,N H32N 低于15 mg/ L ,均可满足国家一级排放标准.

关键词: 垃圾渗滤液;微电解;混凝;厌氧膜生物反应器

城市生活垃圾卫生填埋场的渗滤液成分十分复杂,其中各类有机物成分多达100 种以上[1 ] ,且随着垃圾填埋场使用年限的增加,渗滤液的可生化性逐渐降低[ 2 ] . 研究表明渗滤液中不仅N H32N 和COD 的比例过高[3～5 ] ,而且营养元素比例也随时间的延长而逐渐降低,并且随着填埋场使用年限的延长,渗滤液中的有机污染物和重金属离子随水量变化的相关性很差[6 ] ,尤其对运行较长时间的填埋场,重金属离子对渗滤液处理的影响更为严重[7～9 ] . 本研究拟采用微电解/混凝为垃圾渗滤液的预处理,改善垃圾渗滤液的可生化性,再用厌氧膜生物反应器进行生化处理,为垃圾渗滤液的工业化应用提供了理论基础.

1 　实验部分

1. 1 　实验流程与方法

采用的工艺流程如图1.

微电解填料用2 %稀HCl 浸泡30 min 激活后,装入柱内. 垃圾渗滤液经H2 SO4 调节p H 后,进入电解柱内,控制底部出水水流的速度来调节电解时间. 微电解出水中加入生石灰使p H = 8. 0 ,进行混凝沉淀;用p H 值大小控制生石灰的投加量,沉淀后的上清液进入厌氧膜生物反应器.厌氧膜生物反应器,主体采用全密封钢桶,容积为120 L ;膜分离单元采用侧压式微滤膜组件,采用液位控制的方式来保障反应器内稳定的液位高度,整套系统采用PLC 系统进行控制. 在系统的运行中,稳定厌氧膜生物反应器的进水p H = 8. 0 ,水力停留时间为24h ,膜出水的通量为5 L/ m2 h ,通过加热棒将温度控制在36 ℃;监测其COD、N H32N 等的变化情况.

1. 2 　材　料

(1) 研究用水

本文所用垃圾渗滤液为厦门某生活垃圾填埋场渗滤液调节池内高浓度的有机污水,水质情况见表1.。

厌氧膜生物反应器前,先用一定量的培养液培养4 周,然后进行驯化. 驯化时将经过微电解、混凝预处理后的垃圾渗滤液进行梯度稀释,逐渐提高进水浓度直至最后进水全部为电解混凝后的清液,出水COD 稳定在100 mg/ L 以内驯化完毕.

(3) 使用药品

生石灰、HCl 、H2 SO4 .

(4) 分析方法

纳氏试剂比色法测定N H32N ; 重铬酸钾法测定COD ;微生物膜法测定BOD5 .

2 　结果与讨论

2. 1 　微电解/ 混凝实验

微电解处理是本工艺关键措施,在同样条件下(p H、电解时间) COD、N H32N 的去除率分别达到30 %～40 %及60 %～70 %左右,加上混凝后效果更佳,此工艺简单可行. 综合各方面因素(包括成本) ,我们看到,在p H = 3 、停留时间为30 min 时,微电解/ 混凝预处理达到了预期的处理效果,对COD 的去除率为54 % ,N H32N 的去除率为75 % ,是较好的工艺条件.（厦门大学生命科学学院）

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