论文部分内容阅读
论文针对目前垃圾渗滤液处理中高氨氮和难降解有机物处理的难点问题,以重庆市长生桥垃圾填埋场渗滤液为对象,探讨了该类具有老龄化特征的高氮低碳渗滤液处理高效低成本的途径。研究了序批式生物膜反应器SBBR的硝化效能,考察了温度、挂膜密度、负荷及碱度对反应器效能的影响;首次提出了能高效去除氨氮的二级SBBR工艺,通过驯化构建出能承受高氨氮浓度的微生物系统,大大提高了反应器硝化效能,并得出了关键的工艺参数。另一方面,为了寻求垃圾渗滤液难降解有机物去除的高效低成本技术,研究比较了混凝沉淀、Fenton氧化和微波催化氧化等物化方法及其组合工艺的处理效能,并利用正交试验考察了各因素的综合影响,得出“混凝沉淀—微波催化氧化”组合工艺是降低化学方法处理难降解有机物处理成本的有效方法。此外,对超声波改善垃圾渗滤液可生化性及其关键参数进行研究,考察了超声时间、超声功率和温度对处理效果的影响。研究得出如下主要结论:①SBBR反应器在温度20℃,氮负荷0.15kgN/(m3?d),DO为4.0~5.0mg/L,HRT为24h,挂膜密度30%条件下,可使进水NH4+-N为1150~1250mg/L的高氮低碳垃圾渗滤液,出水NH4+-N≤14mg/L,达到垃圾渗滤液排放一级标准。反应器的硝化效能随着温度的升高而提高,在温度为30℃时,氮负荷可增加至0.20kgN/(m3?d),出水NH4+-N≤12mg/L。与单级SBBR系统相比,通过二级反应器大大提高了系统硝化效能,在相同负荷下,二级SBBR系统处理效能提高了100%。②Fenton氧化在pH=3.0,30%H2O2=6.25ml/L,Fe2+=800mg/L,反应时间t=90min条件下,可使渗滤液出水COD降至335mg/L,去除率为78.1%,出水色度为25,去除率为96.8%。微波催化氧化在pH=2.5,30%H2O2=4.20ml/L,Fe2+=533mg/L,催化剂加入量1.0g,反应时间t=5min条件下,可使渗滤液出水COD降至235mg/L,去除率为87.5%,达到垃圾渗滤液排放二级标准。正交试验结果表明:影响Fenton氧化效果的各因素影响程度为:H2O2投加量>Fe2+投加量>pH值>反应时间;影响微波催化效果的各因素影响程度为:Fenton试剂投加量> pH>催化剂投加量>反应时间。③“Fenton氧化─混凝沉淀”组合工艺在pH=3.0,30%H2O2=6.25ml/L,Fe2+=0.80mg/L ,反应时间为90min,PAC=1.2g/L,PAM=3mg/L,混凝时间为20min条件下,可使渗滤液出水COD降至285mg/L,达到垃圾渗滤液二级排放标准;“混凝沉淀─微波催化氧化”组合工艺在pH=3.0,投加PAC=1.5g/L,PAM=3mg/L,混凝时间20min,30%H2O2=2.08ml/L,Fe2+=0.26mg/L,反应时间为90min及催化剂加入量为1.0g条件下,可使渗滤液出水COD降至265mg/L,达到垃圾渗滤液二级排放标准。采用“混凝沉淀—微波催化氧化”组合工艺大大减少的药剂的投加量,与其它组合工艺相比,可以减少2/3的Fenton试剂投加量,同时减少1/2的PAC投加量。④垃圾渗滤液在超声功率为660W,频率28KHz,超声时间180min,温度为50℃条件下,通过低频率的超声作用可使出水的BOD5由65mg/L提高至245mg/L,BOD5/COD由0.038提高至0.140,超声波可有效地改善难降解渗滤液的可生化性。