间歇曝气序批式反应器对垃圾渗滤液的高效脱氮性能研究

摘要

随着我国经济的发展和城市化进程的加快，城市垃圾产量增长迅速，在城市垃圾的处理过程中产生大量的垃圾渗滤液，若处理不当排入环境，会引起水体的严重污染。垃圾渗滤液氮含量高，碳氮比低，传统的A/O、SBR等生物处理技术脱氮效果差，且外加碳源消耗量大，运行成本较高。近年来，为了确保垃圾渗滤液TN的稳定达标，超滤(UF)-纳滤(NF)-反渗透(RO)组合工艺应用广泛，但膜堵塞现象十分严重，不仅导致运行成本增加，而且还产生大量高有机物高盐浓缩液，难以进一步处理。
　　本研究采用两级串联间歇曝气序批式反应器(IASBR)处理焚烧垃圾渗滤液，以乙酸钠为外加碳源，调整两反应器的进水C/N约为3，温度为（25±2）℃，1级和2级IASBR的HRT分别为5d和4d。研究了对污染物的去除效果，重点考察了对TN和氨氮的去除效果和特性，并深入解析了两级IASBR反应器的微生物群落结构及其对脱氮的影响。结果表明，进水COD、氨氮和TN浓度分别为4050mg·L-1、1200mg·L-1和1500mg·L-1;经1级IASBR处理后浓度分别降至1100mg·L-1、20mg·L-1、250mg·L-1;经2级IASBR处理后COD、TN分别降至800mg·L-1、40mg·L-1以下。两级IASBR组合工艺对COD、氨氮、TN的去除率分别为80％、98％、97％，特别是使高氨氮的焚烧垃圾渗滤液出水TN达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)≤40mg·L-1的排放标准，表现出高效的脱氮性能。
　　GC-MS分析显示，垃圾渗滤液原水中的有机物主要为烷烃类（包括环烷烃）、烯烃、有机酸、醇类、酮类、酯类、酰胺类和芳香族化合物，经两级IASBR处理后，有机酸类几乎完全降解，有毒物质大量减少，而烯烃和醇类的种类有所增加。通过SOS-umu毒性测试结果显示，垃圾渗滤液原液、1级IASBR出水、2级IASBR出水指标依次为51.2ug4-NQO/L、21.6ug4-NQO/L、19.3ug4-NQO/L，1级IASBR使水质遗传毒性下降了近50％，2级IASBR进一步使水质遗传毒性有所下降，但幅度不大。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 城市垃圾的来源及处理方式

1．2 垃圾渗滤液概况

1．2．1 垃圾渗滤液的来源

1．2．2 垃圾渗滤液的水质特征

1．2．3 垃圾渗滤液的危害

1．3 垃圾渗滤液的处理方法

1．3．1 生物处理法

1．3．2 物化处理法

1．3．3 土地处理法

1．3．4 组合工艺

1．4 垃圾渗滤液处理技术新思路

1．4．1 短程硝化反硝化

1．4．2 同步硝化反硝化

1．4．3 厌氧氨氧化

1．5 IASBR工艺

1．5．1 IASBR工作原理

1．5．2 IASBR工艺优势

1．5．3 IASBR工艺的应用

1．6 课题研究意义和内容

1．6．1 研究意义

1．6．2 研究内容与创新点

1．6．3 技术路线

第2章 两级IASBR处理垃圾渗滤液的脱氮除碳性能研究

2．1 试验材料与方法

2．1．1 垃圾渗滤液的来源与水质

2．1．2 试验装置及运行条件

2．1．3 分析项目及测定方法

2．2 结果与分析

2．2．1 污泥COD负荷和污泥浓度变化

2．2．2 IASBR反应器对氨氮的去除效果

2．2．3 IASBR反应器对TN的去除效果

2．2．3 IASBR反应器中NO3--N，NO2--N浓度变化及有机氮的去除效果

2．2．4 IASBR对有机物的去除效果

2．3 本章小结

第3章 两级IASBR处理垃圾渗滤液的沿程有机组分变化特性研究

3．1 试验材料与方法

3．1．1 水质的GC-MS分析

3．1．2 三维荧光分析

3．2 GC-MS图谱的变化

3．3 三维荧光光谱的变化

3．4 本章小结

第4章 两级IASBR处理垃圾渗滤液的水质遗传毒性变化的研究

4．1 试验材料与方法

4．1．1 试验仪器与试剂

4．1．2 umu-SOS毒性试验

4．2 结果与分析

4．3 本章小结

第5章 两级IASBR处理垃圾渗滤液的微生物群落结构分析

5．1 试验材料与方法

5．1．1 试验仪器与试剂

5．1．2 项目分内容

5．1．3 试验方法

5．2 结果与分析

5．3 本章小结

第6章 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

致谢

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