论文部分内容阅读
垃圾渗滤液是一种具有高氨氮、低碳氮比等特点的高浓度有机废水,而老龄垃圾渗滤液尤为突出。若直接采用传统硝化反硝化脱氮工艺处理时,有运行能耗高、碳源投加量大、脱氮效率低等问题。针对该现状,本课题采用短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化处理渗滤液进行小试研究,并在某渗滤液处理厂进行工艺改造升级以实现中试应用。此工艺改造是先利用短程硝化反硝化代替原有的氨吹脱预处理工艺,再通过后续EGSB厌氧生物反应器、AO-MBR、NF工艺继续处理达标后纳管排放。目前短程硝化反硝化中试应用最高可达200吨/天,相当于一个小型污水处理厂规模。短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化处理老龄垃圾渗滤液系统在实验室中运行120天,控制SBR池的DO为0.5～1 mg·L-1,曝气反应19个小时。系统的平均进水氨氮质量浓度约为2497.07mg·L-1,平均进水总氮质量浓度约为2600.12 mg·L-1时,SBR短程硝化反硝化对氨氮的平均去除率约为62%,对总氮的平均去除率为16.45%,平均亚硝化率约为86%,出水亚硝态氮与氨氮的比值基本保持在0.8～1.4之间,SBR稳定发生短程硝化反硝化反应同时出水基本满足后续厌氧氨氧化工艺进水要求。短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化系统平均进水氨氮负荷约为0.99 kg·m-3·d-1,平均进水总氮负荷约为1.04 kg·m-3·d-1,平均进水COD浓度为4033.45mg·L-1时,整个系统对氨氮的平均去除率为99.21%,总氮的平均去除率为91.61%,对COD平均去除率为64.88%。在实验室通过短程硝化反硝化处理老龄垃圾渗滤液进行小试取得良好效果后,在现场利用AO-SBR短程硝化反硝化代替氨吹脱作为垃圾渗滤液预处理中试应用。系统运行共190天,当进水氨氮质量浓度为1000～3000 mg·L-1时,氨氮去处理达80%以上,亚硝化率稳定保持95%以上。利用甲醇补充原水COD提高原水的碳氮比,当进水的碳氮比为1.8时,对总氮的去除率达到50%左右。典型周期氮元素平衡分析结果表明,通过短程硝化反硝化途径和硝化反硝化途径去除的总氮负荷分别占据总氮去除负荷的74.8%和13.5%。AO-SBR短程硝化反硝化作为垃圾渗滤液预处理工艺可以满足后续工艺流程进水要求,经过EGSB厌氧生物反应器、AO-MBR、NF（纳滤）最终出水达到纳管标准,采用AO-SBR预处理工艺处理老龄垃圾渗滤液运行成本比氨吹脱降低约30%,短程硝化反硝化工艺替代氨吹脱工艺进行垃圾渗滤液预处理具有技术及经济可行性。实验对短程硝化反硝化中试系统的污泥特性与微生物进行研究,研究表明:SBR池中污泥经过驯化后MLSS（污泥浓度）、MLVSS（活性污泥浓度）、两者比值最终分别稳定维持在5000～6000 mg·L-1、2000～3000 mg·L-1、0.4左右。SV30（污泥沉降比）维持40～50%,SVI（污泥指数）维持80～90 m L·g-1。利用16s RNA高通量测序法对短程硝化反硝化系统的微生物进行测序分析生物多样性,SBR经过190天的运行后物种多样性减小。对门水平微生物进行分析,主要的菌门为变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）等脱氮相关的菌门,其中变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度占比较大。短程硝化反硝化系统微生物属水平下分析发现:SBR池接种污泥中AOB菌相对丰度占比由0.27%增长至第190天的2.2%,NOB菌由接种污泥的0.2%下降到第190天的0.01%以下,NOB菌基本被洗淘。