技术：垃圾焚烧渗沥液脱氮处理工艺

技术技术||垃圾焚烧渗沥液脱氮处理工艺垃圾焚烧渗沥液脱氮处理工艺城市生活垃圾在垃圾焚烧厂的堆酵过程中会产生大量的垃圾焚烧渗沥液,针对其COD、氨氮浓度高的水质特点,主要采用“厌氧+好氧”生化组合工艺进行处理。其中,厌氧生化阶段主要用于有机物的去除,此阶段有机氮被降解,厌氧出水中氨氮浓度会进一步升高,需在好氧生化阶段进行脱氮处理,而在脱氮过程中会有温室气体N2O产生。因此,在污水处理工艺中需要调控工艺参数来控制N2O的排放。N2O在生物脱氮工艺中的好氧硝化和缺氧反硝化过程均有产生。在好氧硝化过程,氨氧化过程中不稳定中间产物NOH的降解及其降解产生的NO的还原过程会产生N2O,氨氧化菌(AOB)对亚硝酸盐(NO2--N)的还原过程也会产生N2O;在缺氧反硝化过程,溶解氧过高,碳氮比过低等导致氧化亚氮还原酶(Nos)活性降低的运行条件会使反硝化产物停留在N2O。KISHIDA等研究了SBR反应器在处理养猪废水过程中C/N对N2O排放的影响,发现BOD5/TN为2.6时反应器中N2O的释放量是BOD5/TN为4.5时的270倍;PAN等研究了SBR反应器在处理人工配水过程中pH对N2O产生和排放的影响,发现当pH为6.0时SBR反应器中N2O的积累量最高,当pH为7~9时SBR反应器中几乎没有N2O的积累;郭慧雯等研究了A/O反应器在生活污水处理过程中DO浓度、SRT和硝化液回流比(R)等3个工艺参数对N2O产生的影响,发现好氧处理单元DO浓度为1.2mg·L-1、SRT为20d和R为300%时A/O反应器中N2O的释放量最少;张婷婷等研究了A/OSBR反应器在处理人工配水过程中温度对N2O排放的影响,发现在一定温度范围内(10~35℃),N2O的释放量随温度升高而降低。由此表明,废水脱氮系统中进水COD/N、pH、温度和回流比等参数是影响N2O释放的重要参数。1、材料和、材料和方法方法1.11.1实验装置和运行实验装置和运行实验采用A/OMBBR工艺处理经EGSB反应器处理后的垃圾焚烧渗沥液,实验装置如图1所示。实验装置由缺氧反硝化池(A-MBBR)和好氧硝化池(O-MBBR)组成,池体由有机玻璃制成,内径为0.1m,高为0.3m,有效容积为2L。A-MBBR和OMBBR均设有温控仪、曝气装置、液体采样口和气体采样口,采用曝气泵控制进气流速,气体流量计测定产气流速,并用铝箔塑料气袋(大连德霖气体包装有限公司)收集产气。池体中所选用的填料为混有无机活性粒子的聚乙烯塑料,外形为空心圆柱体,内部带有支架,表观填充比为50%。以北京市高碑店污水处理厂二沉池污泥作为种泥,在A-MBBR和O-MBBR中分别接种污泥浓度MLSS为1500mg·L-1的污泥,进水为乙酸钠+稀释的经EGSB处理后的垃圾焚烧渗沥液厌氧出水(COD/N=5.5),控制DO3~5mg·L-1,pH8.0~8.5,回流比300%,温度30~32℃,水力停留时间2d,梯度提升进水氨氮负荷(NH4+-N浓度从100mg·L-1提升至300mg·L-1),采用连续流的运行方式启动反应器。A/OMBBR启动成功后,分别调节进水COD/N(5.5、4.2、3.5、2.8)、pH(6.5、7.5、8.5、9.5)、温度(25、32和38℃)和回流比(200%、300%和400%),采用连续流的运行方式研究脱氮过程中N2O释放量的变化情况。反硝化系统中游离亚硝酸(FNA)的浓度会影响Nos的活性。游离亚硝酸浓度计算公式为:式中:ρ(FNA)是FNA浓度,mg·L-1;T为温度,℃。硝化系统中游离氨(FA)的浓度会影响亚硝酸盐氧化菌(NOB)和AOB的活性。游离氨浓度的计算公式为:式中:ρ(FA)是FA浓度,mg·L-1;T为温度,℃。1.21.2实验用水实验用水实验用水为垃圾焚烧渗沥液经EGSB处理后的厌氧出水,水质特征见表1。表1垃圾焚烧渗滤液水质特征垃圾焚烧渗滤液水质特征1.31.3水质指标的测试方法水质指标的测试方法COD的测定采用高温消解快速测定法;NH4+-N的测定采用纳氏试剂比色法;NO3--N的测定采用紫外分光光度法;NO2--N的测定采用可见分光光度法;TN的测定采用高温消解紫外分光光度法;DO的测定采用Multi3420便携溶氧测定仪(德国WTW公司);pH的测定采用Multi3420便携pH计(德国WTW公司)。1.4N2O1.4N2O气体分析气体分析A/OMBBR在运行期间连续曝气,通过曝气泵控制进气流速,通过气体流量计测定出气口产气流速,并用铝箔塑料气袋集气,按日取样并测定。采用Agilent7890A气相色谱仪测定采集的气样,所用色谱柱为HP-5毛细柱(30m×320μm内径×0.25μm膜厚),所用色谱条件为:进样口100℃;炉温60℃;EDC检测器300℃。