垃圾渗滤液厌氧BF_好氧MBR工艺的脱氮特性_熊小京

第29卷第1期华侨大学学报(自然科学版)Vol.29No.12008年1月JournalofHuaqiaoUniversity(NaturalScience)Jan.2008文章编号:1000-5013(2008)01-0068-04垃圾渗滤液厌氧BF/好氧MBR工艺的脱氮特性熊小京,冯喆文(厦门大学环境科学研究中心,福建厦门361005)摘要:采用厌氧生物滤池(BF)与好氧膜生物反应器(MBR)组合工艺,以实际垃圾渗滤液为处理对象,在连续进水条件下,考察该工艺在处理垃圾渗滤液时,进水稀释倍率、厌氧/好氧(A/O)回流比和C/N比值对其硝化与反硝化特性的影响.结果表明,在处理稀释10倍的渗滤液时,氨氮和总氮的平均去除率分别稳定在90%和65%附近,回流比和C/N比值对好氧的硝化与厌氧反硝化反应的影响很小;在处理稀释5倍的渗滤液时,提高C/N比值能使厌氧反硝化能力增强,有效地消除亚硝氮的积累.渗滤液中有较高的浓度的氨氮与有机物负荷,容易对硝酸化菌产生抑制作用,使膜出水的亚硝氮积累明显,氨氮和总氮平均去除率分别稳定在69%～78%和46%～50%.关键词:垃圾渗滤液;厌氧生物滤池;好氧膜生物反应器;硝化;反硝化中图分类号:X705文献标识码:A渗滤液中含有的多种有机物和高浓度氨氮,会对生物脱氮过程产生强烈的抑制作用,如何提高渗滤液中高浓度氨氮的降解率,已成为生物脱氮技术的研究热点[1].王宝贞等[2]采用缺氧活性污泥与厌氧/好氧(A/O)淹没式生物膜复合工艺处理渗滤液,氨氮和总氮去除率分别达到了95.1%和73.9%.申欢等[3]采用膜生物反应器(MBR),对上流式厌氧污泥床(UASB)预处理的垃圾渗滤液进行试验,结果表明MBR对氨氮去除率可达到90%以上.任鹤云等[4]采用硝化/反硝化与超滤和纳滤组合工艺,陈忠等[5]采用A/O生化与PW生物膜处理组合工艺,熊小京等[6]采用A/OMBR与BAF组合工艺,分别处理不同的垃圾填埋场渗滤液,结果显示氨氮的去除率可稳定在75%～90%.考虑到渗滤液中氨氮浓度图1实验装置与流程图Fig.1Experimentalapparatusandflow-sheet较高及有机成分生化性差等不利影响,为了充分发挥厌氧菌的反硝化及MBR内高浓度硝化菌的硝化作用,获得更为稳定的氨氮去除效果.本研究采用厌氧生物滤池(BF)与好氧膜生物反应器(MBR)组合工艺,处理实际垃圾渗滤液,考察影响该工艺脱氮特性的影响因素,确立该工艺处理实际垃圾渗滤液的适宜操作条件.1材料和方法1.1装置流程及操作条件实验装置与流程,如图1所示.原水经蠕动泵进入厌氧滤柱底部,于柱内推流式上升,从上部溢流至好氧槽,部分膜出水回流至厌氧柱底部,其他为处理水.厌氧和好氧有效反应体积均为9L,厌氧滤柱内填有牡蛎壳填料(充填率为80%);好氧槽内下设多孔散气管,中间插入有机平板膜片(日本KUBOTA公司制,尺寸为0.303m×0.212m,表面积为0.1285m2,孔径为0.1～0.4μm,额定通量0.4m3·(m2·d)-1.膜出水及厌氧回流水分别用不同膜片经蠕动泵吸出.厌氧柱出水和好氧槽内的pH值分别为6.5～7.0收稿日期:2007-11-14作者简介:熊小京(1963-),男,副教授,工学博士,主要从事水污染控制工程的研究.E-mail:xiongxj@xmu.edu.cn.基金项目:福建省自然科学基金计划资助项目(D0610021)和7.0～7.8,好氧槽污泥质量浓度为2.0～5.0g·L-1,溶解氧(DO)量为2.0～3.0g·L-1,厌氧柱与好氧槽水力停留时间均为24h;膜出水通量0.1m3·(m2·d)-1,期间温度为20～28℃.1.2原水组成(1)合成废水.主要组成为2.5g·L-1葡萄糖,0.5g·L-1苯酚,0.25g·L-1硫酸铵,0.1g·L-1无水氯化钙,0.1g·L-1碳酸氢钠,0.1g·L-1磷酸二氢钾.(2)垃圾渗滤液.取自福建厦门东孚垃圾填埋厂渗滤液排放口(填埋期约9a).其具体水质情况:化学需氧量(COD值)为15～20g·L-1,氨氮为2.0～2.5g·L-1,悬浮物为0.6～1.0g·L-1,总磷为10～25mg·L-1,pH值为7.1～8.0.1.3实验方法厌氧与好氧种污泥分别取自福建厦门前埔污水厂的污泥浓缩池与曝气池,实验分如下两个阶段进行.(1)污泥预驯化阶段.首先用合成废水通水驯化,至出水水质达到稳定,然后切换为20倍稀释的渗表1实验工况系列表Tab.1Experimentalconditionsatvariousruns工况RA,O/%nρ(葡萄糖)/g·L-1ρ(COD)/g·L-1C/N1100100.62.86∶121001002.23∶13200100.62.86∶1410051.