一種同步硝化反硝化處理早期垃圾滲濾液深度脫氮的裝置及方法
【專利說明】一種同步硝化反硝化處理早期垃圾滲濾液深度脫氮的裝置及方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及垃圾滲濾液的生物脫氮處理，具體是一種同步硝化反硝化處理早期垃圾滲濾液深度脫氮的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0003]我國在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，衛(wèi)生填埋還將成為中國處理城市垃圾的主要處理方法。在城市垃圾堆放及填埋過程中，垃圾所含的污染物隨著有機(jī)物分解產(chǎn)生的水溶出，與垃圾中的游離水、降水以及入滲的地下水等一起形成了垃圾滲濾液。垃圾滲濾液具有氨氮含量高、有機(jī)物濃度高、污染物種類繁多、營養(yǎng)元素比例失調(diào)等特點，嚴(yán)重威脅周圍環(huán)境安全。2008年，我國頒布了更加嚴(yán)格的垃圾滲濾液排放標(biāo)準(zhǔn)，對滲濾液處理提出了更高的要求，尤其在TN去除方面。
[0004]—般來說，早期垃圾滲濾液(垃圾填埋時間小于5年)可降解有機(jī)物濃度較高、磷含量很低，C0D/TN—般能高于8，其中揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)是有機(jī)物的主要成分。傳統(tǒng)生物法“硝化/反硝化”處理垃圾滲濾液脫氮具有能耗高、碳源投加量大等弊端。近些年來，同步硝化反硝化(SND)技術(shù)越來越受到關(guān)注，該技術(shù)能夠簡化反應(yīng)池的設(shè)計、減少反應(yīng)池的體積。為了達(dá)到更好的同步硝化反硝化脫氮效果，需要保持相近的氨氧化速率和反硝化速率，碳源、溶解氧等是實現(xiàn)同步硝化反硝化的重要因素。最新研究表明，在處理早期垃圾滲濾液深度脫氮過程中，通過運行方式的改變、運行參數(shù)的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)將溶解性易降解碳源轉(zhuǎn)化為降解慢的胞內(nèi)碳源，并在微好氧條件下能夠?qū)崿F(xiàn)高效的同步硝化反硝化脫氮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種同步硝化反硝化處理早期垃圾滲濾液深度脫氮的裝置及方法。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種同步硝化反硝化處理早期垃圾滲濾液深度脫氮的裝置，其特征在于，所述裝置包括垃圾滲濾液儲存水箱和序批式反應(yīng)器，所述垃圾滲濾液儲存水箱的一側(cè)設(shè)有進(jìn)水管，所述垃圾滲濾液儲存水箱的另一側(cè)設(shè)有溢流管和排空管，所述進(jìn)水管通過進(jìn)水蠕動栗連接序批式反應(yīng)器。
[0007]作為進(jìn)一步地優(yōu)選，本發(fā)明所述序批式反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置攪拌器用于反應(yīng)器內(nèi)攪拌，設(shè)置溶解氧測定儀、PH測定儀、氧化還原電位測定儀，分別用于測定序批式反應(yīng)器內(nèi)泥水混合液的溶解氧值、PH值、氧化還原電位值，所述序批式反應(yīng)器的上部設(shè)置取樣口、排水閥，所述序批式反應(yīng)器的底部設(shè)有曝氣頭，所述曝氣頭與空壓機(jī)通過氣體流量計連接。
[0008]本發(fā)明還公開一種應(yīng)用上述裝置的方法，包括以下步驟: 系統(tǒng)啟動:取垃圾填埋場內(nèi)垃圾滲濾液中的污泥至序批式反應(yīng)器，污泥濃度保持5000-6000mg/L;連接裝置，采用“厭氧-好氧-缺氧”運行方式，每個周期包括:進(jìn)水5min、厭氧攪拌120min、好氧曝氣、缺氧攪拌30min、沉淀30min、排水5min;每個周期進(jìn)水比、排水比為10%，好氧階段溶解氧控制在0.4-0.6mg/L，曝氣結(jié)束時間根據(jù)溶解氧測定儀、pH測定儀顯示的DO、pH變化曲線實時控制判別硝化終點停止空氣壓縮栗曝氣，缺氧階段投加3-4g乙酸鈉作為反硝化碳源去除系統(tǒng)硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮;污泥齡控制在20-30d;
系統(tǒng)運行:將垃圾滲濾液儲存水箱和序批式反應(yīng)器連接，早期垃圾滲濾液進(jìn)入垃圾滲濾液儲存水箱，通過進(jìn)水蠕動栗進(jìn)入序批式反應(yīng)器中，攪拌器開始厭氧攪拌120min，反硝化聚糖菌將垃圾滲濾液中生物易降解性的揮發(fā)性脂肪酸VFAs轉(zhuǎn)化為物降解速率慢的胞內(nèi)聚-β-羥基-鏈烷酸脂PHAs;
厭氧階段結(jié)束后，空壓機(jī)開啟，通過氣體流量計調(diào)節(jié)氣量進(jìn)行好氧曝氣，好氧曝氣階段溶解氧控制在0.4-0.6mg/L，硝化菌緩慢的將混合液中氨氮降解為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，與此同時，反硝化聚糖菌以胞內(nèi)PHAs和溶解性降解慢的有機(jī)物為同步硝化反硝化的碳源進(jìn)行反硝化過程中氮素的去除，曝氣結(jié)束時間根據(jù)溶解氧測定儀、PH測定儀顯示的DO、pH變化曲線實時控制判別硝化終點停止空壓機(jī)曝氣，沉淀30min，排水5min，進(jìn)水比、排水比為10%，污泥齡為 20-30d。
[0009]作為進(jìn)一步地優(yōu)選，本發(fā)明所述判別硝化終點、停止空壓機(jī)曝氣的方法為:曝氣反應(yīng)時間超過0.5h時，當(dāng)pH變化曲線中pH的一階導(dǎo)數(shù)dpH/dt由負(fù)數(shù)突變?yōu)檎龜?shù)，且DO濃度由
0.5mg/L突變至1.5mg/L以上。。
[0010]作為進(jìn)一步地優(yōu)選，本發(fā)明所述厭氧攪拌階段:氧化還原電位測定儀測定氧化還原電位值<-150 mV，硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮的濃度<10 mg/L O
[0011]作為進(jìn)一步地優(yōu)選，本發(fā)明所述早期垃圾滲濾液的碳氮比C0D/TN為8-10。
[0012]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明厭氧階段利用富集的反硝化聚糖菌將進(jìn)水中生物易降解性的揮發(fā)性脂肪酸VFAs轉(zhuǎn)化為物降解速率慢的胞內(nèi)聚-β-羥基-鏈烷酸脂PHAs，并在好氧階段中作為同步硝化反硝化的碳源，實現(xiàn)無外加碳源下垃圾滲濾液中有機(jī)物和TN的高效去除，減少了大量碳源的投加，運行方式簡單，大大降低運行成本。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明一種同步硝化反硝化處理早期垃圾滲濾液深度脫氮的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1-垃圾滲濾液儲存水箱，11-進(jìn)水管，12-溢流管，13-排空管，2_序批式反應(yīng)器，21-進(jìn)水蠕動栗，22-攪拌器，23-溶解于測定儀，24-pH測定儀，25-氧化還原電位測定儀，26-曝氣頭，27-氣體流量計，28-空壓機(jī)，29-取樣口，210-排水閥。。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0016]如圖1所示。一種同步硝化反硝化處理早期垃圾滲濾液深度脫氮的裝置，包括垃圾滲濾液儲存水箱I，序批式反應(yīng)器2 ；垃圾滲濾液儲存水箱I的一側(cè)設(shè)有進(jìn)水管11，另一側(cè)設(shè)有溢流管12和排空管13，進(jìn)水管11通過進(jìn)水蠕動栗21連接序批式反應(yīng)器2;序批式反應(yīng)器2內(nèi)設(shè)置攪拌器22、溶解氧測定儀23、pH測定儀24、氧化還原電位測定儀25，分別用于測定序批式反應(yīng)器2內(nèi)泥水混合液的溶解氧值、pH值、氧化還原電位值，序批式反應(yīng)器2的上部設(shè)置取樣口 29、排水閥210，所述序批式反應(yīng)器2的底部設(shè)有曝氣頭26，所述曝氣頭26與空壓機(jī)28通過氣體流量計2 7連接。
[0017]以某垃圾填埋場產(chǎn)生的垃圾滲濾液作為原水，具體水質(zhì)如下:處理的污水為典型的早期垃圾滲濾液，COD為7381-12062 mg/L，氨氮濃度為717.9-1190.7 mg/L，總氮TN濃度為886.4-1389.7 mg/L，C0D/TN達(dá)到8_10。試驗裝置如圖1所示，SBR反應(yīng)器采用有機(jī)玻璃制成，SBR反應(yīng)器有效容積為1L。
[0018]具體運行操作如下:
系統(tǒng)啟動階段:
取垃圾填埋場內(nèi)垃圾滲濾液生物處理系統(tǒng)的污泥至序批式反應(yīng)器2中，使序批式反應(yīng)器2中的污泥濃度保持在5500mg/L。
[0019]垃圾滲濾液儲存水箱I中的進(jìn)水為自來水稀釋不同倍數(shù)后的早期垃圾滲濾液，啟動前10天進(jìn)水氨氮濃度控制在1