复合式缺氧_好氧法处理晚期垃圾渗滤液研究_金永祥

垃圾渗滤液中，氮（主要为NH4+-N）的含量很高，任意排放会严重污染地下水和地表水[1]。2008年7月1日实施的GB16889－2008，增加了TN排放限值的控制要求，这就使渗滤液的处理必须采用脱氮工艺[2]。目前，在我国生物脱氮应用范围最广。但限于晚期垃圾渗滤液高氮低碳的特征，传统生物脱氮工艺无法满足TN达标排放的要求。近年来，产生了一些新的生物脱氮工艺，如亚硝化与反硝化、厌氧氨氧化、亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺等[3]。这些工艺的关键环节是如何将硝化控制在亚硝化阶段。本研究采用复合式缺氧-好氧（A/O）反应器处理晚期垃圾渗滤液，探讨了亚硝化的实现条件和生物载体对TN去除率的影响。1试验部分1.1装置及工艺流程如图1，试验模型由A/O生物反应器和竖流式沉淀池组成，材质为有机玻璃。A/O生物反应器分3个相同容积的廊道，每个廊道长、宽、高分别为120、20、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4格（O1池、O2池、O3池和O4池），在每个隔板上开1个直径为25mm的圆孔，安放时使相邻圆孔上下交错以防止发生短流。试验中，向曝气池内投加了生物载体，反应池内的生物量由悬浮态活性污泥和附着态生物膜组成，构成了复合式A/O工艺。在反应器顶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3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试验水质试验在北京市某卫生填埋场进行，所用垃圾渗滤液取自原液调节池。试验期间渗滤液水质呈晚期特点，NH4+-N含量和pH高，可生化性差。试验水质见表1。1.3分析方法NH4+-N：纳氏试剂分光光度法；NO2--N：N-(1-萘基)-乙二胺光度法；NO3--N：紫外分光光度法；TN：过硫酸钾氧化-紫外分光光度法；COD：重铬酸钾法；DO：溶解氧仪法；碱度：电位滴定法；MLSS：103～105℃灼烧减量法；VSS：马福炉600℃灼烧减量法；pH：JENCO6173pH计。复合式缺氧－好氧法处理晚期垃圾渗滤液研究金永祥，陶丽娟，周展浩，倪淑君（中国联合工程公司，浙江杭州310014）摘要：采用复合式缺氧-好氧法处理晚期垃圾渗滤液并对实现短程硝化的影响因素进行了探讨。结果表明，高pH是实现稳定亚硝化的主要因素。当DO的质量浓度为2.8mg·L-1、温度30℃左右时，NH4+-N去除率达到99%，亚硝化率达到95%。出水NH4+-N的质量浓度小于20mg·L-1，达到了GB16889－2008要求。由于在曝气池内投加的生物载体形成了缺氧微环境，为同时硝化、反硝化作用提供了有利的条件，强化了脱氮效果。回流比为2时，TN平均去除率为73.6%，其中SND脱氮率为9.1%。关键词：垃圾渗滤液；复合式A/O；硝化；反硝化；生物载体中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2010)02-098-04收稿日期：2009-05-20作者简介：金永祥（1981－），男，硕士研究生，研究方向为污水深度处理及其资源化；联系电话：0571-85391720；E-mail：jinyx@chinacuc.com图1复合式A/O工艺流程Fig.1FlowchartofhybridA/Odevices第36卷第2期2010年2月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.36No.2Feb.,201098DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2010.02.0272反应器的启动以该填埋场内氧化沟中的污泥作为复合式A/O反应器的接种污泥，其ρ(SS)=6.341g·L-1，ρ(VSS)=3.327g·L-1，m(VSS)/m(SS)=0.525，总投加量为50L。Hellinga研究发现，温度高于30℃时，亚硝化菌生长速率高于硝化菌，通过控制HRT就可以把硝化细菌淘洗出反应器[4]。据此，在试验启动阶段，控制反应器内水温(30±1)℃，DO的质量浓度控制在较高水平为2.8mg·L-1，HRT为2～3d。在培养阶段初期渗滤液经稀释后进入反应器，进水NH4+-N容积负荷控制在0.15～0.35kg·m-3·d-1，此后逐步降低渗滤液稀释倍数，1周后不再稀释。在接种污泥后的第11天，出水亚硝化率m(NO2--N)/m(NOx--N)超过50%，NH4+-N的质量浓度维持在50mg·L-1以下。随着试验的进行，在第16天，出水中NH4+-N的质量浓度降到25mg·L-1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