垃圾压滤液的电凝聚臭氧气浮-MBR组合工艺处理特性

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当前随着居民生活水平的提升,生活垃圾产量剧增,使得垃圾转运压缩过程中产生的压滤液量随之增大,其中所含有的高浓度有机物、含氮污染物等会对水生态环境造成极大威胁。基于此,本研究选择某垃圾中转站压滤液为净化对象,以电凝聚臭氧气浮为预处理和深度处理工艺,以缺氧-好氧(A/O)MBR系统为二级生物处理工艺,构建1.5m~3/d垃圾压滤液净化系统,研究电凝聚臭氧气浮-MBR组合工艺对垃圾中转站压滤液的处理效果。得到如下结论:(1)电凝聚臭氧气浮预处理最佳运行条件为臭氧供给量60g/h,电流强度60A,进水流量100L/h;MBR最佳运行条件A池HRT=4d,DO≤0.5mg/L,O池HRT=8d,硝化液回流比200%~250%,MLSS≤20400mg/L,DO维持在3.7 mg/L~5.2mg/L;深度处理最佳运行条件为臭氧供给量20g/h,电流强度20A。最佳运行条件下,经90d连续试验表明系统预处理对COD、TN、NH3-N、TP去除效率为37%、9%、18%、35%,同时B/C由0.4提升至0.6左右,显著改善了压滤液的可生化性;AO-MBR组合电凝聚臭氧气浮深度处理工艺对应污染物去除效率分别达到95%、94%、92%、91%以上,处理水稳定达到《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)A级要求。(2)运用三维荧光法探究电凝聚臭氧气浮-MBR组合工艺各单元溶解性有机物(DOM)变化,发现压滤液原液有机成分复杂,含有易生物降解的酪氨酸、色氨酸类蛋白及难生物降解的类腐殖酸等;经预处理腐殖酸荧光强度减弱,色氨酸类蛋白与酪氨酸等可生物降解有机物增加,表明预处理对压滤液可生化性提高;MBR出水类蛋白等含量微弱,但仍存在难生物降解腐殖酸;深度处理后腐殖酸等难生物降解DOM荧光强度明显减弱,表明电凝聚臭氧气浮深度处理对难生物降解有机物去除有一定效果。(3)通过运用Illumina Mi Seq测序表明,随着缺氧池运行时间增长,微生物种间多样性不断增强,在门水平上变形菌门(proteobacteria)、拟杆菌门(bacteroidetes)、绿弯菌门(chloroflexi)为优势菌;但是好氧池随着运行时间增长,微生物种间多样性先增大后减小,微生物在门水平上以变形菌门(proteobacteria)、绿弯菌门(chloroflexi)、Patescibacteria、厚壁菌门(firmicutes)为优势菌群。(4)电凝聚臭氧气浮-MBR组合工艺对垃圾压滤液的处理成本为137元/t,仅为目前当地常规工艺成本的46%,显示了该组合工艺处理垃圾压滤液的广阔推广应用市场价值。基于以上研究,电凝聚臭氧气浮-MBR组合工艺对中转站垃圾压滤液处理具有工艺可行性、运行稳定性及成本经济性等优势,可为垃圾压滤液处理提供理论支撑与工程参考。
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