垃圾渗滤液生化处理——膜过滤综合处理工艺研究(通用14篇)
篇1:垃圾渗滤液生化处理——膜过滤综合处理工艺研究
摘要:本文介绍了对垃圾渗滤液采用强化复合厌氧生物床反应器(ECAB)+好氧反应器(复合式SBR)+混凝后处理+超滤+纳滤的生物化集成处理的技术路线,工艺系统运行稳定,对有机物及总氮的去除效果良好,处理出水达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997)一级标准,且处理成本较低。文章并对存在的问题进行了分析。关键词:垃圾渗滤液;填料;强化复合厌氧生物床反应器;序批式反应器;膜
垃圾渗滤液的水质较为复杂,采用单一的物理化学或生化的处理方法均难以达到较满意的处理效果。本研究介绍了强化复合厌氧生物床反应器(ECAB)+好氧反应器(复合式SBR)+混凝后处理+超滤+纳滤的生化与物化集成处理的技术路线。该工艺系统运行稳定,对有机物及总氮具有良好的去除效果;内部填料对ECAB和复合式SBR具有强化处理的效果;膜处理出水达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997)一级标准;以实际工程建设与运行来核算,单位垃圾渗滤液处理成本较低。1试验工艺及试验用水 工艺路线见图1。
图1工艺流程
试验用水取自北京市六里屯垃圾填埋场调节池,分别为第一期和第二期填埋场内的渗滤液,其中一期属于年轻垃圾渗滤液,可生化性较强;二期则属于年老垃圾渗滤液,可生化性相对较差。其综合水质见表1。其中着重对几种重金属元素化合物进行了检测,检测结果见表1。表1渗滤液水质指标
2复合厌氧生物床(ECAB)反应器处理垃圾渗滤液 2.1试验装置
填料安装在反应器中部。反应区高1.0m,有效容积约18L。废水由蠕动泵匀速定量地从反应器底部泵入,反应器底部布置有锥形布水装置,均匀配水后与污泥床进行接触反应,向上流经填料区和沉淀区,最后出水。反应中产生的沼气经三相分离器分离后进入气体流量计。采用电热丝衬保温层进行加热保温。
2.2厌氧在不同工况下对渗滤液的净化特性 试验中对系统出水的VFA(挥发性脂肪酸)、SS浓度以及碱度进行了相应的考察,如表2所示。
表2不同负荷状态下系统的运行工况
由表2可以看出,系统在中高低三个负荷状态下的运行工况均为稳定运行工况:
(1)低负荷时(2.1~5.1kgCOD/m3•d),进出水COD、VFA、SS浓度以及碱度均能达到常规厌氧系统稳定运行时的条件和工况;中等负荷时(5.1~7.3kgCOD/m3•d),COD去除率较好,出水VFA、SS偏高;高负荷时(>7.3kgCOD/m3•d),COD去除率下降较快,出水VFA、SS也在增长。
(2)中高负荷时,出水浓度大于300mg/L,高于通常认为的稳定运行条件,但因为系统碱度充足(碱度/VFA为10~11),完全可以抑制酸积累的发生,因此系统运行还是稳定的。(3)中高负荷时,出水SS仍有较高的去除率,显示强化厌氧系统有较强的适应能力,SS去除率达到了80%左右。
2.3填料对ECAB系统的强化作用
作为生物填料的PELIA生物载体是一种独有的专利复合材料,由聚乙烯、粘土及其他助剂烧结而成。试验后期将填料取出,并将系统容积负荷稳定在4.5kgCOD/m3•d左右,连续培养了一个月,然后考察无填料厌氧系统的降解特性,并与装设填料的情况进行对比(见图2)。
图2填料对厌氧系统降解特性的影响
由图2可以看出,装设填料对系统的处理能力有明显的强化效果。(1)低负荷时(容积负荷<2kgCOD/m3•d),系统强化效果较低,装设填料时降解能力约提高5%;
(2)中高负荷时(容积负荷为2~7kgCOD/m3•d),系统强化效果较高,装设填料时降解能力可提高12%~22.5%。
究其原因,系统处于低负荷时污染物在污泥床层已经得到较好的降解,废水达到位于反应器中上部位的填料部分时可降解的污染物已经很少,因此填料的强化作用并不明显;中高负荷时填料接触的污染物较多,强化作用得到了明显的体现。3复合式SBR工艺处理垃圾渗滤液 3.1试验装置
试验装置采用复合式SBR生物反应器。反应器由有机玻璃制成,容积为18L。反应器内设挡板,上面放置填料,底部连接空压机,内设曝气管,上面放置搅拌器,用于搅拌。整套设备连接到一台自控装置上,用于控制反应器序批式的运行。其中,进水通过计算泵的流量,然后在自控装置上设定进水时间,以达到控制进水量的要求,排水由电磁阀控制,在排水阶段,电磁阀打开,排水口自动排水。
3.2 复合式SBR对有机物的去除特性(见图3)
图3COD去除率随时间的变化 由图3可以看出,在试验初期的驯化阶段,采用经过适当稀释的原水作为复合式SBR反应器的进水,控制进水COD在1200~1300mg/L,随着试验的进行,COD去除率不断升高,在第50天时,逐步加入ECAB反应器出水作为复合式SBR的进水,即两个反应器进行串联。
可以看出,去除率明显下降,究其原因,进水COD明显升高,由原来的1300mg/L左右提高到5000mg/L左右,冲击负荷过大,最终导致系统发生非丝状菌膨胀,经过近半个月的驯化与调整,COD去除率逐步趋于稳定,最终在85%以上。在试验后期,进水水质可生化性变差,BOD/COD由原来的0.6降为0.2,去除率又有降低的趋势。在本试验的正常运行阶段,系统容积负荷为2.16kgCOD/m3•d,出水COD在500mg/L左右,去除率为87%左右。这说明复合式SBR系统降解有机物取得了良好的处理效果。其原因一方面是因为该试验阶段的垃圾渗滤液属早期阶段的渗滤液,垃圾渗滤液的可生化性相对较好;另一方面由于填料上附着的生物膜微生物有较长的停留时间,能够维持相当高的硝化率,大大降低了渗滤液中游离氨对微生物的生物抑制作用,加强了系统的处理能力。3.3复合式SBR中填料对有机物去除的强化作用
为了验证PELIA生物填料对有机物的去除效果,故对加入填料和没有加入填料的反应器对有机物的去除效果作了对比,见图4。
图4PELIA生物填料对COD 去除的强化作用
图4对比了本试验过程中生物反应器和PELIA生物填料对COD去除的相对贡献。由图4可知,当进水COD浓度在1046~3856mg/L之间变化时,没有加入PELIA生物填料的SBR反应器的出水COD浓度为226~628mg/L,相应加入了PELIA生物填料的复合式SBR反应器的出水COD浓度为182~322mg/L,尤其在第4~10d期间进水COD浓度变化较大,没有加入PELIA生物填料的SBR反应器的出水COD浓度比加入了PELIA生物填料的SBR反应器的出水COD浓度高且变化较大。生物反应器对COD总的去除率在71.6%~83.9%之间,其中生物膜降解对COD的去除率为3.3%~10.2%。3.3 系统对总氮的去除情况(见图5)
图5系统对TN的去除规律
由图5可知,在前110d,COD/NH3-N(C/N)为5.2,随着一个多月驯化阶段的完成,系统对总氮的去除率基本稳定在70%以上,这表明在此条件下系统对总氮有较好的去除效果。尤其在第55~81d之间,系统对总氮的去除率高达75.2%~79.2%。这主要是因为除反硝化脱氮外,微生物合成代谢也利用了其中一部分的N。在试验后期(第150~180d)系统的脱氮效果逐渐变差,总氮去除率由第110d的75%左右下降到最后的56%左右。
这主要是因为垃圾渗滤液的水质发生了变化,C/N由5.2降至2.0。垃圾渗滤液中的碳源严重不足且不易被利用,大大限制了反硝化菌的活性,造成了TN的去除率不断下降。理论上一般认为进水COD/TN达到3左右即可满足反硝化对碳源的要求,实用中则常认为该值应大于8。
对系统脱氮效果产生影响的主要因素是C/N,试验结果表明:随着进水C/N的增加,反硝化程度随之增加,出水NOx--N下降,总氮去除率提高,也就是说,在其它条件适宜的情况下,垃圾渗滤液中充足的碳源是反硝化进行彻底的保证。4深度处理 4.1试验方法
图6所示为超滤、纳滤的工艺流程。
图6膜过滤工艺流程
混凝沉淀作为预处理,超滤的出水作为纳滤的进水。通过调节回流液、浓缩液、透过液的流量来调节操作压力。当单独进行超滤或纳滤试验时,因为前面工序产水量有限,故采用将透过液回流到原水箱(或中间水箱)与浓缩液、回流液混合的循环式操作方法。4.2试验结果
膜对污染物的去除率见表3。
由表3可见,超滤对浊度、色度的去除效果非常明显,去除率达90%以上,表明超滤对悬浮物、胶体等的去除能力很强。但对COD的去除率很低,仅为4%,这是因为超滤膜对COD的去除主要取决于原水中有机污染物的分子量及其形状,本试验中的COD去除率较低是因为有机污染物的分子量相对要小于超滤膜的截流分子量,并且外形呈线性的较多。超滤对氨氮的去除效果也极低,另外超滤出水SDI最大值为2.2,远小于反渗透进水SDI值不高于5的要求。总之,超滤对污水浊度、色度的去除效果较好,产水浊度小于1NTU,SDI值较低,可以满足进入下一工序纳滤的要求。表3膜对污染物的去除效果
注:SDI(污染指数值)也称为FI(Fouling Index)值,是水质指标的重要参数之一。SDI值越 低,水对膜的污染阻塞趋势越小。大多数反渗透企业推荐的反渗透进水SDI值不高于5。
在四种不同的进水条件下,纳滤膜对COD的去除率较高,约70%,出水COD均在100mg/L以下,浊度检测结果显示为0,色度为1度,氨氮的去除率约为50%,出水氨氮浓度小于15mg/L,出水电导率2500~3000us/cm。由此可见,垃圾渗滤液经膜法深度处理后出水可满足《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997)一级标准。5技术经济评估
为了估算本工艺在实际工程中的可能投资水平及生产运行成本,现以国内较为常见的400m3/d规模的垃圾渗滤液处理厂为例,初步计算以本工艺为处理主体的工程建设投资及处理成本。
工程建设投资预测见表
4、生产成本预测见表5。表4工程建设投资预算
注:1.表中数据为国内3家同等规模污水处理厂的投资费用的平均值。
2、设备费用是以本工艺为基础,建造400m3/d规模的垃圾渗滤液处理厂所需的各种设备。设备总费用和安装总费用各占总投资额的48.59%和16.79%。
3、其他费用包括设计费、调试费等。表5生产成本预算
注:以上数据为北京市3家污水处理厂的相应费用的平均值。折合单位垃圾渗滤液处理成本为17.23元/m3,年经营成本为191.024万元;折合单位垃圾渗滤液处理成本为13.083元/m3。6存在的问题和结论
(1)试验后期用水取自北京市六里屯垃圾填埋场调节二期出水,其生化性较差,试验过程中出现了污泥膨胀及生化出水水质变差的现象,虽然在后期深度处理上控制住了出水水质,但是给后期膜处理造成了很大压力,增加了处理费用,这说明本工艺在处理年老垃圾渗滤液方面仍存在问题。
(2)本试验后期深度处理采用膜工艺,膜分离方法无论采用纳滤还是反渗透,都会产生或多或少的浓缩液,浓缩液会对水资源产生进一步污染,浓缩液的处理是一件非常困难的事情。本研究课题中产生的膜分离浓缩液,拟采用回灌填埋场的方法,但是在实际工程应用方面仍存在可行性的问题,需要进一步研究。
(3)当ECAB反应器的容积负荷为7.3kgCOD/m3•d时,COD去除率可达82.7%。
(4)复合式SBR反应器对有机物的去除效果较好,运行稳定,在历时180d的运行过程中COD的去除率基本保持在80%~90%之间,总氮去除率最高将近80%。PELIA生物填料起到了稳定和加强系统出水水质的作用,并对系统内硝化菌种群的优化提供了良好条件。(5)纳滤系统操作压力为0.3MPa时,出水COD浓度在100mg/L以下,浊度检测结果为0,色度为1度,氨氮浓度小于15mg/L,电导率为2500~3000us/cm。满足《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889—1997)一级标准。
(6)以实际工程建设与运行来核算,使用本工艺可能的单位垃圾渗滤液处理成本为13.083元/m3;加上折旧其预测成本为17.23元/m3。
(7)填埋场内的自然降雨和径流是渗滤液产生的主要途径,其产生量占总污水量的比例很小,故本处理工艺可完全适用于处理规模在600m3/d以下的城市垃圾渗滤液处理厂。参考文献:
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篇2:垃圾渗滤液生化处理——膜过滤综合处理工艺研究
论文一方面通过对兴丰垃圾填埋场渗滤液处理的总体工艺及各处理设施的运行情况和特征研究和探索,总结生化——膜处理组合工艺的优点和不足,结合其在实际运行过程中出现的问题提出优化措施。另一方面,通过分子生物学手段对UASB和SBR活性污泥中的群落特征进行研究,阐述在生化处理设施中优势菌群的主要种属。即论文通过宏观和微观两个方面的分析,实现对生化——膜处理工艺的全面认识。
论文从实际工程的工艺出发,有较高的实践参考意义,但是也局限了论文的理论深度。成熟的工艺技术和成熟的研究手段,限定的工艺框架,论文未能提出创新性的成果和结论。如果论文更多的从工艺中的某个细节出发,对特定的现象和问题进行深入研究,论文会显得更加深刻和具体。
论文一方面从宏观的工艺对处理效果和运行特征进行研究,另一方面从微观上对生化处理设施中的活性污泥群落进行分析,这两个方面的研究对于全面认识该工艺都具有重要的意义,但是无论宏观还是微观的研究,最终应当有一个合适的结合点,对工艺的优化也应有一定的参考价值。希望作者在以后的研究中深入的将宏观的研究和微观分析有机的结合,对微生物群落与反应器性能之间的相关性进行分析并探索之间的相互关系。
论文对所要研究的问题界定明确,定义准确,调查资料翔实,有理有据,旁征博引,用数字说话,而不是主观推测,用实践证明,而摒弃编造的结论。整篇论文体现了作者扎实的理论功底和专业知识,研究方法正确,目的明确,结论符合实际,建议切实可行。文章语言流畅、逻辑清晰、结构合理。
篇3:垃圾渗滤液处理工艺研究
1 垃圾渗滤液的性质
1.1 垃圾渗滤液的产生
水分在经过层层的垃圾过程中, 与多种多样的垃圾反复接触并发生物理和化学反应, 水质发生变化, 成为地表水包围垃圾填埋场, 渗入地下成为地下水。成为土壤介质污染的主要来源, 中国城市垃圾的卫生填埋起步较晚, 相关的垃圾填埋场渗滤液处理、净化起步也较晚, 上世纪九十年代对垃圾填埋场开始有研究, 城市生活垃圾填埋场渗出液的研究仍处于起始阶段。直到现在, 缺乏其水质特点和水处理技术的变化, 没有对相关处理技术工艺进行深入探讨。
1.2 垃圾填埋场渗滤液特点
通常情况下, 在垃圾填埋场的渗出机物可分为三种类型, 直连脂肪酸, 灰黄霉酸性物质, 多糖类物质。而垃圾填埋场渗出液中的腐殖质水有机成分随时间而改变。早期的垃圾填埋场, 其主要污染物主要是废水中的有机物氨基酸, 其大约90%是短链挥发性脂肪酸, 包括乙酸, 丙酸和丁酸。乙酸的浓度最高, 其次是基于光的芳香富里酸具有较高的密度, 随着时间的增加, 垃圾填埋场, 此时垃圾填埋场逐渐变得相对稳定, 渗出液的挥发性脂肪酸逐渐减少, 而富里酸和腐殖酸成分增多, 渗出液具有以下特点:含有多种有机污染物, 水体质量复杂, 对环境造成重大损害。相关研究使用气相色谱质谱联用仪鉴定垃圾填埋场渗出液, 在其中检测出九十三种有机化合物。其中有二十二种被列入国际首先控制环境污染物重点名单。除此之外, 垃圾填埋场渗出液中还含有10余种重金属和氨等无机物质, 水体质量的成分很复杂。高浓度的污染物, 使垃圾渗出污水的化学需氧量高达7800毫克/升范围内, BOD5高达4200毫克/升, 和普通生活污水相比中具有较高的浓度。显然, 这需要其处理结构具有较大的有机负荷, 污泥龄长, 整体占地面积大。
1.3 垃圾填埋场渗滤液的危害
垃圾填埋场渗滤液是由于堆填区堆放的废物在缺氧条件下发酵、降水和地下水浸泡等因素产生的污水。主要有四个来源:垃圾吸附水、垃圾发酵产生的水、地下水反渗、降水, 其中降水集中, 时间短而重复, 占多数。垃圾填埋场渗滤液如果不经过适当的处置, 将对地表水和地下水造成严重污染, 含有高浓度有机污染物的渗出液进入地表水体中会消耗其中的氧气, 水中的重金属和有毒有害物质会导致水中生物死亡。
2 垃圾渗滤液处理方法研究
垃圾渗滤液的处理基本流程:根据不同渗滤液水质及对处理程度的要求, 垃圾渗滤液处理系统为图 (1-1) , 所示工艺单元的组合。
2.1 好氧生物处理法
垃圾渗滤液的好氧生物处理包括活性污泥法, 曝气塘, 生物滤池, 生物转盘和生物流化床技术, 这几种方法能降低渗滤液中的化学需氧量、五日生化需氧量和氨氮, 同时也去除铁, 锰等。活性污泥法处理具有高效低成本等特点, 适用范围广。当化学需氧量在6000 mg/L, 五日生化需氧量在3000 mg/L时, 活性污泥只要适当增加浓度, 活性污泥法是能够有效地处理垃圾填埋场渗滤液的。然而, 也有活性污泥工艺的不适应性, 当不良水质变化范围大时会影响污泥负荷, 从而影响处理效果, 因而要对传统活性污泥法工艺进行改进 (如SBR, AB等) 。
2.2 厌氧生物处理
厌氧生物处理技术的最重要最大优点是耗电少易操作, 而且建设费用和运营成本低。这种方法产生的剩余污泥少, 需要的营养物质也不多, 如它的生化需氧量与磷的比是4000:1, 磷在垃圾填埋场渗出液中含量少于1毫克/升, 但其仍满足厌氧微生物对于磷的需求。物理化学工艺这个处理过程可以实现或接近更严格的排放标准, 但其运行费用高, 高昂的成本使经济欠发达地区仍然难以接受, 截止到现在, 发展厌氧生物处理反应器-厌氧流动床反应器基于厌氧工艺的高有机负荷废水预处理技术是发展趋势。
2.3 好氧/厌氧组合方法
虽然好氧和厌氧生物处理废水的方法会产生一定的影响, 但好氧或厌氧单独处理垃圾渗滤液不能达到理想的效果, 水质依然难以满足可持续排放的要求, 现在应用最多的方法是厌氧和好氧相结合的方法, 能有效去除有机物物和氨氮。用缺氧好氧SBR法处理垃圾污水化学需氧量是98毫克/升, 五日生化需氧量为350毫克/升, 总氮为100毫克/升, 处理后的结果表示各种指标的去除率都在80%~90%。结果表明, 在厌氧过滤器, 有机负荷增大时去除率达到80%以上, 脱硝负载低是, 硝态氮的去除率达到90%。两段法处理渗滤液的氮、磷也均较一般生物法为佳。磷的平均去除率为90.5%;氮的平均去除率为67.5%。此外该法运行弥补厌氧?好氧两段生物处理法第一段形成NH3-N较多, 导致第二段难以进行和两次好氧处理历时太长的不足。
2.4 处理工艺效果比较和工艺选择
通过对以上工艺的分析研究, 在比较各种方法和处理过程的利弊和出水水质的情况, 通过参考杭州萧山垃圾焚烧处理厂的污水处理过程, 得出结论, 如果采用厌氧加好氧处理方法, 再采用MBR膜生物反应器处理工艺作为后续深度处理方法。厌氧处理部分是用来在国内外广泛, 技术成熟, 高效的处理效果的厌氧反应器。垃圾渗滤液的好氧生物处理技术采用采用膜生物反应器工艺。为了进一步去除悬浮物和废水中的颗粒物, 确保处理后的污水的稳定性标准, 并确保可靠性标准, 又增加反渗透纳滤技术和膜生物反应器反渗透工艺深度处理方法。
3 结语
垃圾渗滤液污染物浓度高, 水质水量变化大, 是难处理的污水。垃圾渗滤液的处理方法主要包括生物处理法、物理化学处理法、土地处理法和循环回灌法等。单独采用一种方法处理垃圾渗滤液难以满足要求, 必须采用多种方法的组合工艺。生物方法与物理化学方法的组合, 将是未来渗滤液处理研究的主要方向。垃圾渗滤液中高浓度的氨氮, 将抑制微生物的活性, 开发经济高效的脱氨氮方法, 能大大提高后。续生物处理的效率。选择渗滤液处理工艺时, 应根据渗滤液的特性以及各地的实际情况, 因地制宜地选用处理方法, 并通过试验取得优化的工艺参数, 用于指导实践。
摘要:随着现代化社会的迅速发展, 城市垃圾己成为困扰城市的严重问题。其渗滤液性质也发生很大变化, 成份复杂, 干扰物质较多"垃圾渗滤液水质复杂。有机物浓度高, 氨氮含量高, 水质水量变化大。它的处理是国内外水处理难点之一, 目前, 国内外尚无十分成熟和完善的处理渗滤液的工艺"垃圾渗滤液污染物浓度高, 水质水量变化大, 是国内外污水处理的难题。
关键词:垃圾渗滤液,处理,工艺系统,设计
参考文献
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篇4:新型垃圾渗滤液处理工艺
摘 要:与国外对垃圾渗滤液处理技术研究相比,我国在垃圾渗滤液的处理研究方面起步晚、起点低,经过了长时间的探索和研究,取得了一些成功经验,有的已用于工程实践。但是由于垃圾渗滤液水质水量变化大、水质复杂、有机污染物含量高,缺少十分完善的处理工艺。目前,我国大多数垃圾填埋场主要是根据填埋场的具体情况及其它经济技术要求采取有针对性的处理工艺。本文通过与国内外处理技术进行对比研究,提出新型垃圾渗滤液处理工艺——厌氧-好氧-两级DTRO技术。
关键词:垃圾渗滤液;上流式污泥床过滤器;曝气生物滤池;两级碟管式反渗透
1 垃圾渗滤液特点
垃圾渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水冲刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的污水。来源主要有四个方面:垃圾自身含水、垃圾生化反应产生的水、地下水的反渗和大气降水,其中大气降水具有集中性、短时性和反复性,占渗滤液总量的大部分。渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,一般来说有以下特点:
①水质复杂,危害性大:不仅含有大量多种有机物,同时含有大量溶解性固体,如钠、钙、氯化物、硫酸盐等;②CODcr、BOD5浓度高及氨氮含量高,并且随填埋时间的延长而升高;③水质变化大;垃圾渗滤液随着填埋时间及降雨等因素,水质变化较大;④金属含量较高:垃圾渗滤液中含有十多种金属离子,并且随着垃圾填埋场的填埋时间发生变化,其中铁和锌在酸性发酵阶段较高;⑤渗滤液中的微生物营养元素比例失调:主要是C、N、P的比例失调。
对垃圾渗滤液的水质特点进行分析总结,垃圾渗滤液处理难点主要在于氨氮浓度较高、可生化性差等方面。
2 国内外垃圾渗滤液处理现状
由于垃圾渗滤液受外界降水、生物发酵等多种因素的影响,属于成分复杂且水质、水量变化大的高浓度有机废水,其处理一直是水处理领域的一个世界性的难题。目前,国内外针对垃圾渗滤液处理的研究主要集中在高浓度氨氮的去除以及深度处理两个方面。常见垃圾填埋场渗滤液处理工艺有以下几种,见表2-1。
表2-1 国内外常用垃圾渗滤液处理工艺及特点
[序号\&主要工艺\&优点\&缺点\&1\&UASB+SBR+反渗透处理工\&成本相对较低\&运行、管理费用较高\&2\&MBR+NF+RO膜法\&出水水质好、占地面积小\&膜成本高、寿命短、易受污染\&3\&过滤预处理+碟管式两级反渗透\&启动快、适应性强、COD、BOD5、悬浮物等去除率较高\&膜易堵塞、氨氮出水不达标\&]
由此可見,传统的生物垃圾渗滤液处理工艺虽然成本较低,但水力停留时间较长、占地面积较大、出水水质达不到相关要求。目前处理垃圾渗滤液一般是将生物法、物化法、膜技术以及其他方法进行组合,尤其是膜技术在垃圾渗滤液方面的应用越来越广泛,出水效果好,但同时也存在膜成本高、寿命短、易受污染等问题。
3 新型垃圾渗滤液处理工艺——厌氧-好氧-两级DTRO技术
3.1 工艺内容 新型垃圾渗滤液处理工艺——厌氧-好氧-两级DTRO技术工艺流程如下:①由于垃圾渗滤液水质水量变化较大,渗滤液经格栅除较大的悬浮物后进入调节池,调节池来储存渗滤液,用以调节渗滤液处理厂进水的水质和水量。②经调节池调节水质水量后,渗滤液自UBF(上流式污泥床过滤器)底部布水器均匀进入进行厌氧处理,UBF反应器内主要由布水器、污泥层和填料层构成。反应器内环境适宜为:温度20℃~35℃,pH6.5~7.8,容积负荷5~15kg/COD(m3·d)等。在UBF反应器处理中厌氧微生物分解有机物过程中能产生大量的甲烷、二氧化碳等气体,其中甲烷占75%~85%,可回收利用,在UBF反应器上部设置集气罩,收集产生的甲烷气体。③经过UBF厌氧分解及反硝化反应后,渗滤液进入好氧型BAF反应器,同时对反应器底部进行曝气,溶解氧DO控制在3~5mg/L。反应器内填充聚氨酯基填料,适宜微生物生长和繁殖,并且特殊的大孔网状结构可使反应器形成内部厌氧、中部兼氧、外部好氧的微环境。使得硝化菌、反硝化菌能共同存在于反应器内,可发生同步硝化反硝化反应,去除有机物和氨氮。④通过UBF和BAF厌氧-好氧生化处理,渗滤液中的有机物大量被降解,再利用两级DTRO(碟管式反渗透)进行深度处理。渗滤液通过膜堆与外壳之间的间隙后通过导流通道进入底部导流盘中,被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜,料液流经过滤膜的同时,透过液通过中心收集管不断排出。浓缩液最后从进料端法兰处流出,进入浓缩液池。
表3-1 垃圾渗滤液厌氧-好氧-两级DTRO处理前后数据表
单位:mg/L pH无量纲
[项目\&CODcr\&BOD5\&NH3-N\&SS\&pH\&渗滤液原水水质
UBF出水
BAT出水
两级DTRO出水\&5000-10000
1500-3000
300-600
<100\&2000-4000
600-800
90-120
<30\&500-3000
350-2100
35-210
<25\&200-1500
180-1350
18-135
<30\&6-8
6-8
6-9
6-9\&]
3.2 技术优势 ①厌氧UBF、BAF、DTRO反应器抗冲击负荷能力强、进水水质波动对其影响较小。②UBF反应器内,下方是高浓度颗粒污泥组成的污泥床,上部是填料及其附着的生物膜组成的填料层,不仅使得渗滤液与污泥、填料充分接触,增大降解效率,而且上层的填料层可有效防治污泥流失,同时UBF反应器处理时能产生大量CH4可作燃料,能回收大量能源。③BAF内部形成厌氧-兼氧-好氧环境,可同时进行硝化反硝化,有效去除氨氮及总氮,占地面积小,通常为常规处理工艺占地面积的1/5~1/10,并兼有过滤功能,可减轻后续DTRO膜堵塞,延长膜的使用寿命。④通过碟管式反渗透膜(DTRO)将渗滤液分为浓缩液(污染物含量极高)和清水(含少量盐)两部分占地面积小、自动化程度高、对运行管理人员要求较低。⑤套处理系统启动时间较快,能耗低。
4 展望与结论
篇5:垃圾填埋场渗滤液处理工艺研究
垃圾填埋场渗滤液处理工艺研究
由于垃圾填埋场渗滤液水质复杂,且内含极难生物降解的腐殖质及大量有毒重金属离子.所以到目前为止,对垃圾填埋场渗滤液的处理所使用的所有单一处理方法都不能得到令人满意的.效果.本文在介绍各种常用处理方法优缺点的同时,重点推荐使用蒸发法和冷冻法相结合来处理垃圾填埋场渗滤液.以期能收到更好的效果.
作 者:李夔宁 尹亚领 吴小波 LI Kui-ning YIN Ya-ling WU Xiao-bo 作者单位:重庆大学动力工程学院,重庆,400044刊 名:三峡环境与生态英文刊名:ENVIRONMENT AND ECOLOGY IN THE THREE GORGES年,卷(期):2(4)分类号:X703.1关键词:垃圾渗滤液 冷冻浓缩 蒸发工艺 landfill leachate freeze concentration evaporation technology
篇6:城市垃圾渗滤液膜生物法处理效果
城市垃圾渗滤液膜生物法处理效果
以城市垃圾渗滤液为处理对象,就膜生物反应器(MBR)在处理垃圾渗滤液过程中对污染物去除效果进行了研究.结果表明,MBR对垃圾渗滤液中污染物的去除效果较好.在水力停留时间为25-112 h,化学需氧量(COD)和NH+4-N容积负荷分别为0.32-2.22和0.14-0.50 kg・m-3・d-1的条件下,MBR对COD和NH+4-N的.去除率分别为81.2%-88.2%和99%以上;在C/N比为5.2,回流比为300%的条件下,系统对总N去除率为75.2%-82.2%,且随C/N变化呈直线关系,其线性回归方程为y=16.129x-0.6866(R2=0.9884).
作 者:崔喜勤 林君锋 申欢 金奇庭 CUI Xi-qin LIN Jun-feng SHEN Huan JIN Qi-ting 作者单位:崔喜勤,林君锋,CUI Xi-qin,LIN Jun-feng(福建农林大学资源与环境学院,福建,福州,350002)申欢,金奇庭,SHEN Huan,JIN Qi-ting(西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西,西安,710055)
刊 名:福建农林大学学报(自然科学版) ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF FUJIAN AGRICULTURE AND FORESTRY UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年,卷(期): 34(4) 分类号:X703.1 关键词:垃圾渗滤液 膜生物反应器 污染物篇7:垃圾渗滤液生化处理——膜过滤综合处理工艺研究
两级UBF-两级BCOR工艺处理垃圾渗滤液启动研究
采用两级UBF-两级BCOR工艺处理垃圾渗滤液,对工艺的.启动情况进行了研究.试验结果表明:当水力负荷为0.42 h/L,启动时间为60 d时,出水COD平均去除率为67.4%,UBF工艺中出现甲烷八叠球菌,BCOR反应器的填料上已形成基本稳定的微生物种群,启动顺利完成.
作 者:高艳娇 张鑫 李慧婷 赵丽红 GAO Yan-jiao ZHANG Xin LI Hui-ting ZHAO Li-hong 作者单位:辽宁工业大学,土木建筑工程学院,辽宁,锦州,121001 刊 名:辽宁工业大学学报 英文刊名:JOURNAL OF LIAONING INSTITUTE OF TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年,卷(期):2009 29(4) 分类号:X703.1 关键词:UBF BCOR 垃圾渗滤液 启动篇8:垃圾渗滤液处理工艺研究
垃圾渗滤液主要来源于垃圾填埋场表面覆土渗透雨水和垃圾本身分解出的内含成分水, 是所有垃圾填埋场伴生的二次污染物, 垃圾渗滤液的指标和性质并不稳定, 在一个相当大的范围内波动;并且液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液的性质, 包括物理因素、化学因素以及生物因素等, 所以渗滤液的性质在时间和空间上均处于一个相当大的范围内变动。垃圾渗滤液具有高COD、高盐分、成分复杂、含重金属、可生化性差等特点。如果这些垃圾渗滤液得不到恰当处置, 其产生的后果非常严重, 不但影响地表水的质量, 还会危及地下水的安全;目前, 正在市场应用的处理技术大致可以分为三类:
(1) 采用“预处理+生化+物化”工艺技术处理渗滤液, 由于垃圾渗滤液生化性较差, 尾水中依然有较多的污染物。
(2) 直接采用“预处理+高压膜分离”工艺技术处理渗滤液, 膜分离处理过程可以有效地分离水与污染物, 但由于膜分离处理不能降解、消除污染物, 相应地会产生大量更难处理、处置的浓缩污水, 是污染物的转移, 而并没有得到有效分解, 且运行管理难度大。
(3) 综合采用“生化+物化+膜分离”工艺技术处理渗滤液, 生化处理过程可以有效地降解、消除污染物, 膜分离处理过程可以有效地分离去除不可生化降解的残余污染物, 但也会产生浓缩水, 但浓缩液量较少, 相对来说处理难度降低, 且运行稳定可靠。
2 工艺流程介绍
如图1所示垃圾渗滤液处理工艺, 具体流程为:
(1) 垃圾渗滤液首先经过复合厌氧折流反应器, 通过厌氧水解、酸化和甲烷化作用有效处理垃圾渗滤液中的可生化有机物, 并回收利用其产出的沼气资源。该反应器抗冲击负荷能力强、有机负荷率高, 处理效率高, 并且由于设置填料能够防止厌氧污泥流失。
(2) 复合厌氧折流反应器处理后的水, 再进入本工艺的核心单级自养脱氮膜生物反应器, 该反应器尤其适合处理C/N比较低的高氨氮废水。垃圾渗滤液经厌氧处理后, 氨氮浓度已经非常高, 进一步处理的目的就是去除其中的氨氮。在单级自养中, 通过限氧和序批式运行模式, 通过控制溶解氧、p H、碱度等措施, 创造利于部分硝化过程的条件, 完成脱氮去除氨氮过程。采用单级自养脱氮工艺, 脱氮效率高, 处理能耗和成本最低。相对于其它自养脱氮工艺, 采用单级自养脱氮工艺, 对于菌种富集、工艺启动运行和出水质量具有明显的优势。
(3) 单级自养脱氮膜生物反应器装置出的水, 最后经纳滤处理后, 达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》 (GB16889-2008) 直接达标出水。
3 研究结论
(1) 本项目采用复合厌氧折流反应器-单级自养脱氮膜生物反应器-纳滤工艺进行垃圾渗滤液处理, 相比于现有的处理技术, 处理效率高, 处理成本低, 能源和资源消耗少, 是一种可持续性污水处理工艺, 具有重要的推广应用价值。
(2) 采用复合厌氧折流反应器, 能够去除垃圾渗滤液中的可生化组分, 同时, 可以将难降解有机物水解酸化, 提高渗滤液可生化性。该反应器具有处理效率高, 有效防止污泥流失, 抗冲击能力强的优点。
(3) 单级自养脱氮技术与传统的硝化-反硝化脱氮工艺相比, 具有明显优势:系统耗氧量可减少60%以上, 供氧能耗大幅下降, 节省动力费用;不需要外加有机物作电子供体, 既节省费用, 又防止造成二次污染;工艺产泥量小, 可节约将近80%的污泥处理能耗;反应器中的污泥活性高, 并且反应器效率均远高于传统一般污泥法中的硝化-反硝化过程, 可以大幅度减小反应器的容积。
(4) 采用超滤膜生物反应器-纳滤工艺作为渗滤液处理的终端单元, 能够显著提高出水水质, 确保出水达标排放。
摘要:垃圾渗滤液不仅含有大量有机污染物, 还含有各类重金属污染物, 具有组分复杂、污染物浓度高、色度大、毒性强的特点, 是一种难处理的高浓度有机废水。本研究提出一种工艺与现有工艺相比, 具有运行成本低, 出水质量高和处理效果好的特点, 市场应用前景非常好。
篇9:垃圾渗滤液处理技术及工艺探讨
关键词:垃圾填埋场;渗滤液;处理技术
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-07-0276-2
随着我国经济的快速发展,城市垃圾量也随之增加,垃圾的妥善处理已成为人们急需解决的问题。我国大多数城市采用卫生填埋或焚烧的方式处理垃圾,由此产生了大量的垃圾渗滤液。垃圾渗滤液中含有多种污染物,包括重金属离子和有机物,不仅在水中存在时间长,范围广,而且危害极大,若不妥善处理将对环境造成严重污染。有效收集和处理垃圾渗滤液已成为城市环境急需解决的问题,垃圾渗滤液的处理技术成为研究者关注的热点和难点。
1 垃圾渗滤液的产生及特点
垃圾渗滤液,又称浸出液或渗沥水,是垃圾填埋场中不可避免的二次污染物[1],主要来源于降水、垃圾含有的水和微生物厌氧分解产生的有机废水[2]。垃圾渗滤液是高浓度有机废水,若未经处理直接排放或未达标排放,会对周围的地下水、地表水和土壤造成严重的污染。
垃圾渗滤液污染物含量受垃圾成分、填埋年限、气候条件和填埋场设计等多种因素的影响[3]。垃圾渗滤液水质特点可以概括为:①污染物种类多,成分复杂,浓度高。刘军等使用GC-MS 对垃圾渗滤液中有机组分进行分析,共有63种有机化合物,大多是难以生物降解的有机化合物,如酚类、杂环类、杂环芳烃、多环芳烃类化合物,约占渗滤液中有机组分的70%以上[3];有機物浓度高,COD和BOD5浓度高,最高可达几万mg/L。②水质、水量变化复杂。垃圾填埋场的水文气候条件、地质条件、地理位置、构造方式、填埋时间等不同,垃圾渗滤液的成分和产量也发生变化。而且生物可降解性随填埋龄的增加而逐渐降低。③营养比例失衡。渗滤液中氨氮含量高,C/N值常出现失调情况,同时p缺乏,微营养比例不能满足水处理的要求。
2 垃圾渗滤液处理工艺技术
在《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008) 于2008年7月1日颁布实施后,对垃圾渗滤液的处理控制提出了更严格的要求。渗滤液水质水量受各种因素影响而变得非常复杂,存在大量生物难以降解的有机物,目前渗滤液的处理工艺主要有土地处理、物理处理、化学处理、生物处理等,但采用单一工艺处理,往往只能在某些指标上取得好效果,很难使出水达到排放标准。因此渗滤液的处理工艺不是一种方法能够完成的,而是多种方法的组合工艺。
目前,渗滤液处理的组合工艺主要有两种,一种是以生化反应为主的“生物法+膜法(纳滤/反渗透)”处理系统;另外一种是以DT盘式膜组件为主的高压膜过滤工艺。DT盘式膜组件是独家代理工艺,过滤原理即为常见卷式反渗透膜过滤的原理,在此不多作介绍,本文重点介绍“生物法+膜法”的处理系统。生化法处理设备和运行管理简单,成本低,对水质和水量的变化有很好的适应能力,适合我国生化垃圾有机物含量高、渗滤液可生化能力较高的特点,当前得到了广泛应用。
2.1 早期生物处理工艺
早期的渗滤液处理工艺缺乏设计经验,对渗滤液的水质特性考虑不够充分,处理工艺主要参照城市污水处理工艺,选择生物法中的氧化沟,SBR及接触氧化工艺的比较多,由于这些工艺在曝气量、停留时间上考虑的不足,最后导致了运行的失败。
例如北京阿苏卫渗滤液处理厂选择“厌氧+氧化沟+沉淀池”的处理工艺,要求出水达到GB16889-1997二级标准,但是由于渗滤液水质水量随时间变化大,尤其随着填埋场时间的增长,可生化性低,导致出水不能稳定达标;昆山市第三垃圾填埋场渗滤液处理采用的是“厌氧+生物接触氧化”工艺,运行过程中进水水质远低于设计值,结果造成厌氧效果大幅下降,整个系统出水无法达标。
另外,早期渗滤液生化处理工艺选择沉淀池进行泥水分离,但是由于高污泥浓度的污水在沉淀池中的沉降性差,抗污泥膨胀的能力差,从而造成生化池中的污泥浓度偏低,出水水质不稳定。
2.2 膜生物反应器(MBR)应用
针对早期生化法在渗滤液处理上的不足,MBR系统在设计生化反应部分时充分考虑渗滤液的水质特性,以反硝化池和硝化池为主,在停留时间、池体深度以及曝气量方面,充分满足渗滤液中有机物降解的需要。
膜技术在垃圾渗滤液处理中的应用引起了我国学者的极大关注。膜生物法(MBR)是近些年发展起来的一种集膜过滤和生物处理于一体的新型、高效的处理技术,在处理高浓度难降解有机物废水方面有着广泛的应用前景。在MF和UF基础上研发的MBR系统已经广泛应用于生化反应末端的泥水分离过程,利用膜的截留作用使微生物完全被截留在生物反应器中,实现水力停留时间和污泥龄的完全分离,使生化反应器内的污泥浓度从3-5g/L提高到10-20g/L,从而提高了反应器的容积负荷,使反应器容积减小,大大提高了生化系统的运行效果。
据相关实例数据表明,MBR系统对COD的去除率在90%以上,NH3-N在95%以上。任鹤云等采用MBR法处理渗滤液,生化部分采用硝化/反硝化工艺,膜部分采用的超滤+纳滤膜,出水COD小于60mg/L,SS小于50mg/L,氨氮小于18.8mg/L重金属等未检出[4];康建雄等应用UASB-A/O-膜工艺处理垃圾渗滤液取得良好效果,CODcr,BOD5和氨氮的去除率分别达97.3%、98.6%和92.8%,出水水质优于国家排放标准[5]。
2.3 膜处理技术
膜处理技术包括微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)等,常用于二级处理后的深度处理,多以微滤(MF)、超滤(UF)代替沉淀、过滤、吸附、除菌等常规深度处理中的预处理,以纳滤(NF)、反渗透(RO)进行水的软化和脱盐。在垃圾渗滤液处理系统中,由于渗滤液的生化性较差,单独依靠生化反应和MBR系统并不能完全实现水质达标排放,因此MBR的出水需要进一步深度处理。根据目前的处理技术,MBR出水还可通过NF或RO系统进一步处理,RO和NF都能去除细菌、微生物、溶解盐等,但RO效果更好。一般RO和NF之前的进水都必须进行预处理,对SS及浊度都有明确的要求,一般SS≤1mg/L,浊度≤5NTU,pH控制在中性左右。对RO、NF影响比较大的环境因素除进水水质外,还有压力、温度等,这些因素是可控的,因此系统运行的稳定性有了一定保证。
苏也研究表明,MBR-NF工艺经过4个多月的运行,运行稳定,在进水CODcr远高于设计值的情况下,出水状况仍然良好,满足设计要求[6]。
2.4 组合工艺流程
目前由于环境污染的不断加重,国家从加强环保的角度出发,颁布了《生活垃圾填埋场污染控制标准排放标准》(GB16889-2008),其中出水总氮成为一个重要的指标(非敏感地区40mg/L,敏感地区20mg/L)。为了满足新的垃圾渗滤液排放标准中对总氮的要求,原有MBR工艺进一步优化,增加一个二级硝化反硝化环节,如图1所示,MBR工艺优化为A/O/O+A/O+外置超滤膜(UF)可以保证出水总氮达标排放。
图1 工艺流程图
综上所述,渗滤液处理的工艺以“生物法+膜处理”为主,该工艺技术处理渗滤液可以达到2008年《生活垃圾填埋场污染控制标准排放标准》的排放要求。其中,生化处理过程可以有效地降解、消除污染物,膜分离处理过程可以有效地分离去除不可生化降解的残余污染物。
3 结论和建议
垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,其处理技术各有利弊,单独采用任何一种处理技术很难使渗滤液達标排放。因此,必须将处理工艺由单一化向多元化发展,通过组合工艺充分发挥各工艺的优势,以达到满意的处理效果。“生物法+膜处理”工艺技术处理渗滤液可以达到2008年《生活垃圾填埋场污染控制标准排放标准》的排放要求,但在垃圾渗滤液的处理过程中仍存在一些问题。
3.1 老龄化填埋场渗滤液可生化性差
渗滤液的可生化性差,新生渗滤液用生化法处理是可行的,但是随着填埋场时间的延长,渗滤液的可生化性降低,尤其是在填埋后期,可生化性很差,B/C不足0.1,生化法使用受到限制。应根据填埋场所处阶段来选择合适的工艺进行渗滤液处理。
3.2 浓缩液处理
膜分离过程可以有效地分离去除不可生化降解的残余污染物,但同时会产生浓缩液,浓缩液的最终处理也是目前水处理行业中一个亟待解决的问题。目前浓缩液的处理方法主要有回灌法、蒸发法、高级氧化+混凝沉降组合法、活性碳吸附和离子交换法等,但是回灌法势必造成盐的累积;蒸发法能耗相当大,而且蒸发器要有很强的抗腐蚀能力;高级氧化+混凝沉降法对有机物有很好的去除效果,但是对总氮去除效果不明显;活性碳吸附和离子交换法用来处理浓缩液很容易达到饱和容量,再生困难,运行费用昂贵。
渗滤液水质如果可生化性好的话,优先选择生化法,但是渗滤液中含有大量难降解的物质和毒性物质,生化出水仍需要深度处理,膜技术的应用解决了深度处理的问题,但是膜处理也存在膜污染和浓缩液处理的问题,如何通过技术改进和工艺组合降低运行成本和减少膜污染是今后研究的方向。
参考文献
[1] 陈玉成,李章平.城市生活垃圾渗沥水的污染及全过程控制[J].环境科学动态,1995,4:15-17.
[2] 王宗平,陶涛,金儒霖.垃圾渗滤液处理研究进展[J].环境科学进展,1999,7(3):32-39.
[3] 刘军,鲍林发,汪苹.运用 GC-MS 联用技术对垃圾渗滤液中有机污染物成分的分析[J].环境污染治理技术与设备,2003,4(8):31-33.
[4] 任鹤云,李月中.MBR法处理垃圾渗滤液工程实例[J].给水排水,2004,10:36-38.
[5] 康建雄,李静,闵海华,等.UASB-A/O膜工艺处理渗滤液工程设计案例[J].华中科技大学学报(城市科学版),2003,20(2):85-87.
[6] 苏也,刘喜光,黄兴刚等.MBR--NF工艺在垃圾填埋场渗滤液处理工程中的应用[J].给水排水,2007,33(12):3-39.
篇10:城市垃圾渗滤液处理工艺概述
城市垃圾渗滤液处理工艺概述
随着我国城市的发展,垃圾的排放量迅速增加,环境污染也日益严重.随之而来的垃圾渗滤液严重污染了当地的地下水、河流.垃圾场渗滤液是世界上公认的污染威胁大、性质复杂、难于处理的高浓度有机废水,从填埋场的`运行到封场后管理,都需要对渗滤液的产生进行有效控制,对排出的渗滤液进行妥善处理.
作 者:郑锦文 作者单位:桂林工学院资源与环境工程系刊 名:河南科技英文刊名:HENAN KEJI年,卷(期):2008“”(23)分类号:X7关键词:
篇11:垃圾渗滤液生化处理——膜过滤综合处理工艺研究
厌氧-好氧移动床生物膜反应器串联处理垃圾渗滤液
摘要:采用厌氧-好氧移动床生物膜反应器串联处理城市垃圾渗滤液.探讨了各种操作条件对垃圾渗滤液生物降解效率的影响,并对其影响机理作了分析.结果表明,水力停留时间和有机容积负荷对系统的处理效率影响较大,当系统进水的COD容积负荷在4.01~7.87 kg/(m3・d)范围内,系统COD平均总去除率为94.2%,其中厌氧反应器对COD的去除率占总去除率的87.95%~92.76%;当系统进水的容积负荷高达10.23~16.14kg/(m3・d)时,系统总COD平均去除率仍高达92.64%,其中厌氧反应器对COD的`去除率占总去除率的79.05%~86.56%.当好氧段HRT大于1.25d,系统对氨氮的总去除率始终在97%以上.当HRT=0.75d时,系统对氨氮的总去除率仅在20%左右.该系统具有很强的抗冲击负荷能力,即使在24h内受到超过正常运行负荷4倍的冲击时,系统经过约3d可恢复正常.作 者:陈胜 孙德智 陈桂霞 Jong Shik Chung CHEN Sheng SUN De-zhi CHEN Gui-xia Jong Shik Chung 作者单位:陈胜,孙德智,陈桂霞,CHEN Sheng,SUN De-zhi,CHEN Gui-xia(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨,150090)Jong Shik Chung,Jong Shik Chung(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨,150090;浦项工科大学化学工程系,浦项,790-784,韩国)
期 刊:环境科学 ISTICPKU Journal:CHINESE JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE 年,卷(期):, 27(10) 分类号:X703 X799.3 关键词:移动床生物膜反应器 垃圾渗滤液 有机负荷 冲击负荷篇12:垃圾渗滤液生化处理——膜过滤综合处理工艺研究
MAP-UBF工艺用于高氨氮垃圾渗滤液预处理的试验研究
摘要:针对老龄垃圾渗滤液水质季节变化大、氨氮含量高的`特点,设计MAP-UBF工艺处理全年各个时期的垃圾渗滤液.探讨了MAP法的最佳运行条件和氨氮浓度对厌氧处理去除率的影响,在氨氮小于2500ms/L时,不会对去除率产生明显影响.此时非离子氨浓度为282mg/L.试验表明,系统最佳条件下,COD去除率可达72%,氨氮去除率可达82%.UBF运行稳定.具有较强的酸碱缓冲能力.作 者:王成丽 文一波 马可为 张红涛 WANG Cheng-li WEN Yi-bo MA Ke-wei ZHANG Hong-tao 作者单位:王成丽,马可为,张红涛,WANG Cheng-li,MA Ke-wei,ZHANG Hong-tao(兰州交通大学环境与市政工程学院,甘肃兰州,730070)文一波,WEN Yi-bo(北京桑德集团,北京,101102)
期 刊:净水技术 ISTIC Journal:WATER PURIFICATION TECHNOLOGY 年,卷(期):, 27(2) 分类号:X703 关键词:垃圾渗滤液 MAP 厌氧反应器 UBF 氨氮篇13:垃圾渗滤液生化处理——膜过滤综合处理工艺研究
本文通过自制新型生物膜反应器处理垃圾渗滤液,以其原液进行挂膜试验。由于生物膜法对垃圾渗滤液中难生化降解的物质处理效果有限,因此需配合其他的处理方法。考虑到电絮凝过程中电解反应的产物是离子,不需要投加任何氧化剂或还原剂,对环境不产生或很少产生污染。因此,将电絮凝法作为新型生物膜反应器的辅助装置,研究其对垃圾渗滤处理效果的促进作用。与目前大多数学者以自配的模拟废水相比,能形成更适合实际处理的生物膜,为生物膜反应器处理垃圾渗滤液的工业化推广积累试验数据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验所用垃圾渗滤液原液取自武汉市市郊的某垃圾处理厂,水质指标pH值为8.6,COD含量3 560 mg/L,色度400,NH3-N含量3 124 mg/L,SS含量92 mg/L(水质测定均取渗滤液上清液)。垃圾渗滤液具有氨氮浓度高、臭味重、色度大、COD较高、溶液偏碱性等特点。接种污泥为取自武汉市某城市污水处理厂的回流污泥。
1.2 试验设备
新型生物膜反应器:总容积250 L,有效处理容积200L,为2个独立构造的SBBR拼装而成,其组成为:反应器箱体,生物带,配水箱,4个磁力驱动循环泵,2个电磁式空气泵,2个可控温的加热棒,1个可编程定时器,1个便携式溶氧测定仪,1个直流电源,2块铁片电极,1个电絮凝反应池,其连接管道均采用Φ20 mm×2 mm的PVC管和与之配套的阀门,反应器装置图如图1所示。将需要处理的垃圾渗滤液泵至反应器箱体并使反应器内温度恒定为(27±1)℃,控制溶氧浓度不超过5 mg/L。当垃圾渗滤液在反应器中处理完成后,通过出水阀门放出即可。电絮凝体系由1个直流电源、2块铁片电极、1个电絮凝反应池组成。直流稳压稳流电源型号:RXN-305D,输出量为DC 0~30 V、0~5 A,输入量为AC220 V±10%、50 Hz。
1.3 试验方法
反应器以连续曝气10 h,静置2 h为1个反应周期,每天工作2个周期。在挂膜阶段,使反应器内温度恒定为(27±1)℃,溶氧浓度不超过5 mg/L。以垃圾渗滤液的原液进行挂膜时,最初将垃圾渗滤液稀释20倍加入,作为接种污泥,在生物带适应该负荷形成稳定生物膜后,再加入稀释10倍的垃圾渗滤液,生物膜适应该负荷后,再依次加入稀释5倍、稀释3倍、垃圾渗滤液原液进行挂膜试验。
1.4 分析项目及方法
按照国家环保总局《水和废水监测分析方法》[6],测定氨氮(NH3-N)、COD、SS及色度等相关指标。
2 结果与分析
2.1 垃圾渗滤液原液挂膜试验效果
在新型生物膜反应器中进行了3次挂膜试验。经过29~31 d反应,形成了厚度为5~8 mm的稳定生物膜。使垃圾渗滤液的COD含量由3 560 mg/L下降至750~770 mg/L,去除率达到78.4%~78.9%。氨氮含量由3 124 mg/L下降至457~462 mg/L,去除率达到85.2%~85.4%。虽然垃圾渗滤液具有高氨氮浓度、高COD浓度以及碱性环境,使得以原液进行直接挂膜十分困难,但是将渗滤液进行稀释并控制好最初进水浓度,通过逐步增加反应液负荷的方式,以其原液进行挂膜是可行的。
2.2 电絮凝体系对处理效果的促进作用
在挂膜初期新型生物膜反应器处理效果有限时,垃圾渗滤液出水COD含量为975 mg/L,氨氮含量为587 mg/L。针对其进行了3次试验,电絮凝体系在3 A、20 V的条件下工作15 min,处理后垃圾渗滤液COD含量降为217~223 mg/L,去除率为77.1%~77.7%,氨氮含量降为141~148 mg/L,去除率为74.8%~76.0%,起到了很好的辅助处理效果。并且考虑到电絮凝过程中电解反应的产物是离子,不需要投加任何氧化剂或还原剂,对环境不产生或很少产生污染,是一种环境友好型水处理技术。电絮凝体系起到了很好的辅助处理效果,是新型生物膜反应器良好的辅助处理体系。
3 结论
垃圾渗滤液原液挂膜试验结果表明,在(27±1)℃,溶氧浓度不超过5 mg/L的条件下,经过29~31 d反应,形成了厚度为5~8 mm的生物膜。使垃圾渗滤液的COD含量由3 560mg/L下降至750~770 mg/L,去除率达到78.4%~78.9%。氨氮含量由3 124 mg/L下降至457~462 mg/L,去除率达到85.2%~85.4%。针对挂膜初期渗滤液出水进行的3次试验结果表明,在3 A、20 V的条件下工作15 min,可以使渗滤液的COD含量由975 mg/L降为217~223 mg/L,去除率达77.1%~77.7%,氨氮含量由587 mg/L降为141~148 mg/L,去除率达74.8%~76.0%。电絮凝作为一种环境友好型水处理技术,对新型生物膜反应器的处理效果有很好的促进作用。
摘要:以自制新型生物膜反应器为载体,研究了垃圾渗滤液原液进行挂膜的可行性。在温度恒定为(27±1)℃,溶氧浓度不超过5mg/L的条件下,使垃圾渗滤液的COD含量由3560mg/L下降到750~770mg/L,去除率达到78.4%~78.9%。氨氮含量由3124mg/L下降到457~462mg/L,去除率达到85.2%~85.4%。电絮凝体系在3A、20V的条件下工作15min,使垃圾渗滤液COD含量由975mg/L降为217~223mg/L,去除率为77.1%~77.7%,氨氮含量由587mg/L降为141~148mg/L,去除率为74.8%~76.0%。电絮凝起到了很好的处理效果,是新型生物膜反应器经济环保型的辅助处理方式。
关键词:垃圾渗滤液,生物膜反应器,电絮凝,处理,可行性
参考文献
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篇14:垃圾渗滤液生化处理——膜过滤综合处理工艺研究
摘要:针对垃圾渗滤液水质变化较大的特点,采用铁床、铁床沉淀池、超声脱氨氮、UASB反应塔、PSB(光合细菌)反应池、水解酸化池、SBR反应塔、沉淀滤池工艺处理垃圾渗滤液,运行结果表明,该工艺对水质变化具有很强的适应能力,出水水质优于<生活垃圾填埋污染控制标准>(GB 16889-1997)的二级排放标准.介绍了该渗滤液处理系统的`组成、重要构筑物及其设计参数、工程调试运行和经济分析等情况,总结了该工艺的设计特点.作 者:杨开明 张建强 杨小林 王华 何伟 吴瑞平 YANG Kai-ming ZHANG Jian-qiang YANG Xiao-lin WANG Hua HE Wei WU Rui-ping 作者单位:杨开明,YANG Kai-ming(西南交通大学,环境科学与工程学院,四川,成都,610031;西华大学,能源与环境学院,四川,成都,610039)张建强,ZHANG Jian-qiang(西南交通大学,环境科学与工程学院,四川,成都,610031)
杨小林,王华,YANG Xiao-lin,WANG Hua(西华大学,能源与环境学院,四川,成都,610039)
何伟,HE Wei(中国华西工程设计建设有限公司,四川,成都,610081)
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