垃圾渗滤液与城市污水同步脱氮影响因素分析_石明岩

第9卷第3期2010年6月广州大学学报(自然科学版)JournalofGuangzhouUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.9No.3Jun.2010收稿日期:2009-10-25;修回日期:2010-01-11基金项目:广州市科技计划项目(2007J1-Q411)资助作者简介:石明岩(1972-),女,副教授,博士.E-mail:mingyanshi@163.com文章编号:1671-4229(2010)03-0056-04垃圾渗滤液与城市污水同步脱氮影响因素分析石明岩1,冯兆继1,余建恒2,王少林2,夏耿东2(1.广州大学土木工程学院,广东广州510006;2.广州市大坦沙污水处理厂,广东广州510163)摘要:采用倒置A2/O工艺同步处理垃圾渗滤液与城市污水脱氮.结果表明:水力停留时间对脱氮影响较为显著,试验条件下水力停留时间至少应维持9h;好氧池溶解氧浓度增加对总氮去除不利;在60%～100%的范围内提高污泥回流比对有机物和总氮去除有利;混合液回流比对有机物和氨氮的去除基本不产生影响,在100%～200%范围内增加对反硝化有一定促进作用.关键词:倒置A2/O工艺;垃圾渗滤液;城市污水;脱氮;水力停留时间中图分类号:X703文献标志码:A渗滤液是垃圾填埋场微生态系统的主要输出,它是一种高浓度污水,有机污染物和无机污染物的含量均很高[1-5].随着石化、食品和制药等工业的发展,以及人民生活水平的不断提高,城市污水和垃圾渗滤液中氨氮(NH3-N)及其含氮化合物的含量急剧上升,因此,渗滤液脱氮已成为环境工作者研究的热点之一[1].目前国内外的研究多集中在单独处理上,存在投资大、运行费用高、处理效果不理想等问题[6-7].本研究采用垃圾渗滤液与城市污水合并处理的方式,通过垃圾渗滤液较高含碳量对城市污水碳源的补充[8]以及城市污水对垃圾渗滤液的稀释作用,完成垃圾渗滤液氮的去除.该项研究对于高效、经济地处置垃圾渗滤液,减轻水环境污染负荷,具有非常重要的现实意义.1试验材料与方法1.1工艺流程工艺流程如图1所示.前端为调节池,内设搅拌机.试验装置长×宽×高为0.8m×0.6m×0.6m,有效水深为0.42m,有效体积为0.2m3,用隔板分成4个区,依次为缺氧区、厌氧区、好氧1区和好氧2区,各区体积比为2∶1∶2.5∶2.5.缺/厌氧区均设有搅拌机搅拌,好氧区底部设有曝气器,可调节阀门来控制曝气量,满足不同溶解氧(DO)浓度的需要.末端为平流式沉淀池,长×宽为0.6m×0.2m,有效水深为0.50m,泥斗高为0.25m,有效体积为0.055m3,底部设排泥管和污泥回流管.1.进水蠕动泵2.电磁式空气压缩机3.玻璃转子流量计4.污泥回流螺杆泵5.混合液回流蠕动泵6.电动搅拌机7.曝气设备8.在线DO仪9.排泥管10.出水管I.调节池II.缺氧池III.厌氧池IV.好氧1池V.好氧2池VI.沉淀池图1工艺流程Fig.1Flowchartofwatertreatmentprocess第3期石明岩等:垃圾渗滤液与城市污水同步脱氮影响因素分析1.2用水水质及分析方法试验在广州市D污水厂进行.垃圾渗滤液取自广州市某垃圾填埋场,城市污水取自D污水厂沉砂池出水,二者以1∶700的体积比例混合,混合污水COD为100～200mg·L-1,BOD5为15～70mg·L-1,NH3-N为20～40mg·L-1,TN为25～45mg·L-1.各分析项目采用国家规定的标准方法测定.2结果与分析2.1水力停留时间对处理效果的影响在水温20～25℃、DO浓度2mg·L-1、污泥回流比60%、混合液回流比200%、泥龄20d时,考察了水力停留时间为5～11h时的处理效果,结果见图2.图2水力停留时间对处理效果的影响Fig.2EffectofHRTontreatmentefficiency由图2可知,水力停留时间由5h增至7h时,COD平均去除率由57%提高到66%,之后随水力停留时间的延长,基本稳定在70%左右.当水力停留时间由7h增加到9h时,NH3-N平均去除率由74%增至90%,总氮(TN)平均去除率由34%增至52%,水力停留时间对处理效果影响较为显著.水力停留时间超过9h时,对NH3-N和TN的去除影响不大.在处理规模一定的条件下,若继续延长水力停留时间,则需扩大处理构筑物容积,增加基建投资,降低处理工艺的经济性.2.2好氧池DO浓度对处理效果的影响保持水温为23～26℃、水力停留时间为9h、污泥回流比为60%、混合液回流比为200%、泥龄为20d,得到不同好氧池DO浓度下的处理效果,如图3所示.分析图3发现,在DO浓度为2～4mg·L-1的范围内,COD平均去除率稳定在73%左右.图3DO浓度对处理效果的影响Fig.3