复合式AO工艺处理晚期垃圾渗滤液的研究

全国水体污染控制、生态修复技术与水环境保护的生态补偿建设交流研讨会复合式～O工艺处理晚期垃圾渗滤液的研究金永祥李军乔文艳(北京工业大学，北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室，北京100022)摘要：A／O工艺处理晚期渗滤液往往由于碳源不足导致脱氮效果不佳。短程硝化反硝化工艺具有节省碳源和高反硝化速率等优点，成为了处理晚期垃圾渗滤液的研究热点。在传统A／O工艺的曝气池中投加生物载体构成了复合式A／O工艺，在曝气池内创造了缺氧微环境，为同时硝化／反硝化作用(sND)提供了有利的条件，强化了脱氮效果。本文主要讨论了温度、溶解氧、pH值对亚硝酸盐积累的影响：氨氮容积负荷对氨氮去除率的影响；并考察了由于生物载体的投加，SND作用对总氮(1N)去除率的贡献等。关键词：垃圾渗滤液复合式A／O短程硝化反硝化生物载体SND1试验装置及试验方法‘1．1试验装置及工艺流程如图1．本试验模型由缺氧(A)一好氧(O)生物反应器和竖流式沉淀池组成，材质为有机玻璃。～O生物反应器分3个相同容积的廊道，每个廊道长120cm，宽20cm，高60cm，有效水深40cm，反应器总有效容积为288L。沿池长方向布有竖向插槽，用隔板将好氧池平分成四格(01池、02池、03池、04池)，在每个隔板上开一个直径为25II]．ITI的圆孔。‘_一一⋯一一_一⋯‘⋯⋯-kzk⋯⋯一⋯一⋯一⋯一一⋯一一一一一一一．：：．卜磋亿液回流b2i蠡蠡l蠡条v⋯J—一F；≮鼍三．看瓤舞tn—专黍i{黍橐蠡蠡l蠡霖L——一≈蠡蠡：蠡采t条杂蠡塞蠡条么3羹；≮霎囊癌蠡’蠡庆唾蠡蠡I蠡蠡＼原竣承箱歃氢池、，曝气门：⋯空气厂、图1复合式A加工艺流程示意图在该试验中，由于向曝气池内投加了生物载体，反应池内的生物量由悬浮态污泥和附着态生物膜组成，构成了复合式A／O工艺。在反应器项部布置环状曝气干管，并设置若干个小阀门，由橡胶管连接的微孔曝气器均匀分布在距反应器底部5cm处，曝气量通过转子流量计调节。缺氧段设有搅拌器，确保泥水混合均匀。试验所用的三台泵均为蠕动泵。曝气池末端设有喇叭口，溢流出水进入二沉池。部分二沉池污泥回流至曝气池前端。1．2试验水质·本试验所用垃圾渗滤液取自北京市六里屯卫生填埋场原液调节池。试验期间渗滤液水质呈晚期特点，氨氮浓度和pH值高，可生化性差。试验水质见表l。584全国水体污染控制、生态修复技术与水环境保护的生态补偿建设交流研讨会表1试验阶段主要水质指标CODcr(mg／L)氨氮(rag／L)2H值碱度(以CaC03计rag／L)TN(mg／L)BOD．4COD4627～82451522～23497．9～8．38500---123501668～29900．12～0．271．3主要分析项目与方法NH3．N纳氏试剂分光光度法；N02-_N：N二(1一萘基)一乙二胺光度法；N03-叮：紫外分光光度法；IN：过硫酸钾氧化一紫外分光光度法；COD：重铬酸钾法；DO、水温：溶解氧仪法：碱度：电位滴定法：MLSS103～105C灼烧减重法；VSS马福炉600℃灼烧减重法；pH值：JENCO6173pH计。2反应器的启动以六里屯卫生填埋场内氧化沟中的污泥中作为复合式A／O反应器的接种污泥，其SS=6．341g／L，VSS=3．327g／t,，VSS／SS=0．525，总投加量为50L。Hellinga研究发现温度高于30C时，亚硝化菌生长速率高于硝化菌，通过控制水利停留时间(HRT)就可以把硝化细菌淘洗出反应器【l】．据此，在试验启动阶段，控制反应器内水温30-el℃，DO控制在较高水平为2．8mg／L，HRT为2—3天。在培养阶段初期渗滤液经稀释5倍后进入反应器，进水氨氮容积负荷控制在0．15～0．35kgNH4+-N／m3．d，此后逐步降低渗滤液稀释倍数，一周后不再稀释。在接种污泥后的第11天，出水亚硝化率(N02。．N／NO。’．N)超'z-t．50％，N'H．44．N维持在50mg／l_,以下。随着试验的进行，在第16天，出水中氨氮降到25mg／L以下，亚硝化率超过95％。这表明：亚硝酸菌已经成为系统中的优势硝化菌种，亚硝化反应器的启动成功。3运行效果与分析3．1反应器稳定运行阶段处理效果在试验期间，该复合式AJO反应器运行稳定，出水效果良好(见表2)。氨氮去除率超过99％，在大部分情况下，反应器出水中氨氮浓度小于20rag／L：由于出水中含有大量亚硝态氮，使得反应器出水中COD浓度较高，通常大于1800mg／L；亚硝化率稳定在95％以上。在改变曝气池内温度、DO、和氨氮容积负荷的试验过程中，出水中硝态氮浓度基本上没有变化，通常小于30rng／-L，这是由于生物载体的投加，硝酸菌并未被完全淘洗出反应器，但其活性受到了抑制。虽然晚期渗滤液可生化性较差，但在回流比R=2的条件下，总氮