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随着我国城市化速度的加快和城市经济的高速发展,城市垃圾问题正变得日益突出。为了提高水环境质量,保证人民身体健康,促进水资源的可持续发展,迫切需要解决垃圾渗滤液污染难题。移动床序批式生物膜反应器(MB-SBBR)工艺作为一种新兴的处理工艺已经广泛应用于城市的污水处理领域。但在处理垃圾渗滤液方面还研究甚少。本文采用悬浮填料作为移动床,制作的移动床序批式生物膜反应器处理垃圾渗滤液,进行了试验性的研究。
首先,本文介绍了垃圾渗滤液的危害以及主要的处理方法。并简要介绍了SBBR工艺的工艺流程、分类以及工艺特点。同时,还介绍了SBBR工艺的国内外应用进展。
其次,本文进行了反应器的设计及启动。研究了填料对充氧性能的影响,试验表明：填料的填充比例为60％时最佳。试验采用“快速排泥法”挂膜。五天后,NH4-N的去除率为71％,COD的去除率为80％,TOC的去除率也为80％。挂膜成功。经过一个半月的驯化,NH4+-N去除率稳定在80％-85％,COD去除率为90％-95％,TOC为80-85％。反应器启动成功。
再次,本试验对反应器的运行参数进行了优化,确定最佳运行周期为24小时,最佳搅拌速率为50r/min,最佳曝气量为0.10m3/h,最佳pH值为8,最佳碳氮比为7.5:1。在最佳工况下,COD的去除率达到了95％以上,NH4+-N的去除率达到了85％以上,TOC的去除率也在85％以上。
接着,本试验对反应器去除含碳有机物的效果进行了研究。结果表明,本反应器反映出良好的抗容积负荷和抗冲击负荷能力。同时,还考察了HRT对反应器去除含碳有机物的影响,结果表明,HRT在12小时～16小时之间时,反应器的处理效率即可达到80％～90％。综上表明,本反应器具有良好的去除含碳有机物的能力。
最后,本试验还分析了反应器脱氮的影响因素,并对反应器的脱氮机理进行了研究。得出了反应器脱氮的最佳pH值为8,在碳氮比为7.5:1时,氨氮的去除率即可达到85％以上,TN的去除率也达到了60％。通过对一个周期内,对各种含氮物质,包括NH4+、NO3-,NO2-离子以及反应器的COD值、pH值、DO值和碱度变化情况的监测,证实了反应器内同步硝化反硝化作用的发生,说明反应器具有良好的脱氮能力。经过分析,本试验的SND更符合微环境理论。