塔式双电极电絮凝-氧化联合电化学生物膜装置处理老龄垃圾渗滤液

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lollipop1910
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老龄垃圾渗滤液是环境毒害大且难处理的混合物,未经妥善处理的老龄垃圾渗滤液渗漏到环境中会严重影响自然环境并危害人类健康。所以亟需开发妥善处理垃圾渗滤液的技术。但是仅用单一的处理模式并不能满足垃圾渗滤液达标排放的处理要求,故联合多种技术共同处理老龄垃圾渗滤液成为必要的处理手段。本文首先通过小型装置的实验探究了双电极电絮凝-氧化(B E F-O)体系处理垃圾渗滤液的基本运行条件和效果,基于小型装置的机理研究,进而构建了塔式B E F-O装置,并在不同电流密度条件下对各类污染物的去除效果和去除机理进行探究。得出在电流密度为1 0 0 m A/c m ~2的条件下,C O D的去除率为7 0.1 2%;N H 4+-N去除率为6 4.0 4%;S 2-的去除率为9 8.4 2%;浊度的去除率为8 0.7 6%这一结论。同时研究了电絮凝-氧化体系对垃圾渗滤液中各个特征污染物的去除动力学,得出C OD,氨氮因为去除途径是简单的絮凝/氧化,所以去除动力学大致符合零级动力学。但S 2-的去除途径较为复杂,包含与絮凝剂的双水解和自身水解,并且在反应器中存在气浮作用,所以S 2-的去除并不符合动力学模型。基于塔式B E F-O装置的能耗问题和无法完全处理老龄垃圾渗滤液中营养物质的问题,本文采用微生物装置深度处理塔式B E F-O装置的处理出水。通过对电化学生物膜反应器(E B R)、生物膜反应器和微电流反应器(M E R)的对比实验,发现E B R有更好的处理效果、更强的污染负荷和更高效的处理效率。随后又对E B R和生物膜反应器中的微生物进行了表征和分析,发现E B R有更加紧实的生物膜,这可能是E B R有抗污染负荷,并且得以长期运行的原因之一。最后对微生物的群落变化情况进行了分析,得益于电流对微生物新陈代谢的刺激作用和对微生物群落的选择作用,E B R中对与C OD、NH 4+-N和盐的耐受菌成为优势菌种,使得E B R得以长久地运行。经过塔式B E F-O装置与E B R联合处理后,老龄垃圾渗滤液C OD浓度由6 4 1 0m g/L降至3 3 8 m g/L,N H 4+-N浓度由4 0 6 5 m g/L降至4 m g/L。C O D的处理能耗为3 2.0 2 k W h/k g C O D,NH 4+-N的处理能耗为5 4.0 4 k W h/k g N H 4+-N。因此,本研究为高效、经济地处理老龄垃圾渗滤液提供了一种新途径。
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