生活垃圾瀝濾液處理工藝
我國的(de)(de)生(sheng)(sheng)活垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)尚未(wei)實現分類收集(ji),較(jiao)多的(de)(de)廚(chu)余物導致垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)含水(shui)(shui)率較(jiao)高,因此垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)在(zai)(zai)送入焚燒(shao)(shao)爐前需要在(zai)(zai)垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)貯(zhu)坑(keng)中(zhong)堆(dui)酵3~7d以(yi)瀝(li)(li)出水(shui)(shui)分、提(ti)高熱值。堆(dui)酵過(guo)程中(zhong)會產生(sheng)(sheng)大量垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)瀝(li)(li)濾液(ye),其成(cheng)分復雜(za)、毒(du)性大,有機污(wu)(wu)染物極高(COD30000~80000mg/L),還含有高濃度的(de)(de)氨(an)氮(dan)(NH4+-N300~1800mg/L),必須(xu)進(jin)行適當(dang)處(chu)(chu)理(li),否則會對環境造成(cheng)嚴重污(wu)(wu)染。發達國家(jia)一(yi)(yi)般(ban)采用(yong)垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)瀝(li)(li)濾液(ye)回噴焚燒(shao)(shao)爐燃燒(shao)(shao)的(de)(de)方(fang)(fang)式處(chu)(chu)理(li),但是我國垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)含水(shui)(shui)率高,瀝(li)(li)濾液(ye)產量大,因此該種(zhong)處(chu)(chu)理(li)方(fang)(fang)式在(zai)(zai)國內并(bing)不適用(yong)。目前我國尚無一(yi)(yi)種(zhong)成(cheng)熟的(de)(de)經濟有效的(de)(de)垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)瀝(li)(li)濾液(ye)處(chu)(chu)理(li)工藝,很多垃(la)(la)(la)(la)圾(ji)焚燒(shao)(shao)廠都采取將滲濾液(ye)送往城市(shi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠合并(bing)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)方(fang)(fang)式,成(cheng)本高達80~100元/t,且可能會對污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠的(de)(de)穩定(ding)運(yun)行造成(cheng)沖擊。
前期(qi)研究(jiu)發現(xian),垃(la)(la)圾(ji)瀝(li)(li)濾(lv)液(ye)可生化性良(liang)好(hao)(B/C>0.3),經(jing)厭氧(yang)(yang)生物(wu)處理(li)(li)可去除80%以上的(de)(de)COD,而NH4+-N卻往(wang)往(wang)因(yin)為有(you)機氮的(de)(de)降解而升(sheng)高至1000mg/L以上。因(yin)此(ci),垃(la)(la)圾(ji)瀝(li)(li)濾(lv)液(ye)經(jing)厭氧(yang)(yang)生物(wu)處理(li)(li)后必(bi)須進行脫氮處理(li)(li)。然而由于(yu)垃(la)(la)圾(ji)瀝(li)(li)濾(lv)液(ye)水質復雜、有(you)機物(wu)和(he)NH4+-N濃(nong)度高,因(yin)此(ci)傳統(tong)的(de)(de)活性污(wu)泥法(fa)處理(li)(li)效(xiao)果不理(li)(li)想。移動床生物(wu)膜反應(ying)器(MBBR)是在生物(wu)接觸氧(yang)(yang)化法(fa)和(he)生物(wu)流化床基礎上研發的(de)(de),具(ju)有(you)水頭損失(shi)小(xiao)、不堵(du)塞(sai)、無需污(wu)泥回流和(he)反沖洗等優點,除碳和(he)脫氮效(xiao)果良(liang)好(hao)。ShengChen等采(cai)用厭氧(yang)(yang)—好(hao)氧(yang)(yang)MBBR工藝(yi)處理(li)(li)垃(la)(la)圾(ji)填埋(mai)場滲濾(lv)液(ye),當OLR為4.08kg/(m3-d),好(hao)氧(yang)(yang)MBBR中的(de)(de)HRT>1.25d時,系統(tong)對COD和(he)NH4+-N的(de)(de)總去除率分別達到(dao)94%和(he)97%以上,且具(ju)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)抗(kang)沖擊(ji)負荷性能。
膜生(sheng)物反(fan)應(ying)器(MBR)將傳統的(de)(de)生(sheng)物處(chu)(chu)理(li)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)與(yu)膜分(fen)離技術結合,通(tong)過膜對微生(sheng)物的(de)(de)截(jie)留作用(yong)延長了污泥齡,有利于(yu)增(zeng)殖緩慢的(de)(de)硝化菌的(de)(de)生(sheng)長富集,提(ti)高硝化效率。鑒于(yu)MBBR和MBR工(gong)(gong)藝(yi)(yi)具有上述優勢,并考慮(lv)到采用(yong)前置反(fan)硝化工(gong)(gong)藝(yi)(yi)可(ke)以有效利用(yong)厭氧處(chu)(chu)理(li)出水中剩余(yu)的(de)(de)有機碳(tan)源,筆者采用(yong)缺氧/兩級好氧MBBR—MBR組合工(gong)(gong)藝(yi)(yi)對垃(la)圾(ji)焚燒廠瀝濾液厭氧出水進行處(chu)(chu)理(li),考察該(gai)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)運行效能(neng),為垃(la)圾(ji)瀝濾液處(chu)(chu)理(li)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)選擇提(ti)供(gong)新(xin)的(de)(de)依據(ju)。
1、材料和方法
1.1實驗裝置(zhi)和(he)工藝流程
缺氧/兩級(ji)好(hao)氧MBBR—MBR組(zu)合(he)工藝流程如圖1所示。MBBR和MBR反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)均為(wei)圓(yuan)柱形,材(cai)質為(wei)有(you)機玻(bo)璃(li)。3個MBBR反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)的(de)(de)有(you)效容(rong)積均為(wei)2L,高徑(jing)比3∶1,填料(liao)的(de)(de)表觀填充比為(wei)50%。所用填料(liao)為(wei)帶(dai)有(you)支架的(de)(de)空(kong)(kong)心圓(yuan)柱體(D10mm×12mm),材(cai)質為(wei)混有(you)無機活性粒子的(de)(de)聚(ju)乙烯(xi)塑(su)料(liao)(密度0.97~0.99g/cm3)。MBR反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)的(de)(de)有(you)效容(rong)積為(wei)0.8L,中空(kong)(kong)纖(xian)維超濾膜組(zu)件為(wei)自制(zhi),其中的(de)(de)膜絲購自海(hai)南立升凈水科技實業有(you)限(xian)公司,材(cai)質為(wei)聚(ju)偏氟乙烯(xi)(PVDF),膜孔徑(jing)0.02μm,膜絲的(de)(de)內(nei)外徑(jing)分別為(wei)1、1.8mm,總膜面積0.055m2。MBR為(wei)間歇出水(抽吸(xi)7min,停(ting)3min)。缺氧MBBR(AMBBR)配置攪拌器(qi)(qi),而一級(ji)好(hao)氧MBBR(MBBR1)、二級(ji)好(hao)氧MBBR(MBBR2)、MBR底部均設砂芯曝氣(qi)(qi)頭,由氣(qi)(qi)泵曝氣(qi)(qi)供給微(wei)生物所需要(yao)的(de)(de)溶(rong)解氧,曝氣(qi)(qi)量(liang)(liang)由氣(qi)(qi)體流量(liang)(liang)計(ji)控制(zhi)。
圖(tu)1組合工藝流程
該(gai)組合工藝共設置2條硝化(hua)液回(hui)流(liu)(liu)管路,包(bao)括MBR出水回(hui)流(liu)(liu)和MBBR2內(nei)硝化(hua)液回(hui)流(liu)(liu)。
1.2實驗用水水質
實(shi)驗(yan)所(suo)用(yong)垃(la)圾(ji)瀝濾(lv)液(ye)取自北京市某垃(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)廠的(de)垃(la)圾(ji)貯坑,取回后于4℃保存,1~2個(ge)月取一(yi)次水樣。采用(yong)實(shi)驗(yan)室(shi)穩(wen)定運行(xing)的(de)EGSB厭氧反應器(qi)對(dui)取回的(de)垃(la)圾(ji)瀝濾(lv)液(ye)進(jin)行(xing)處理(li),以其(qi)出水作為處理(li)對(dui)象。實(shi)驗(yan)期間(jian),EGSB出水pH為7.9~8.5,堿度(du)為7000~10000mg/L,COD為6000~12000mg/L,NH4+-N、TN分(fen)別為1500~1800、1800~2200mg/L,根(gen)據(ju)運行(xing)條(tiao)件需要進(jin)行(xing)適當(dang)稀(xi)釋。
1.3工藝運行條(tiao)件
缺氧(yang)/兩級(ji)好氧(yang)MBBR系(xi)統(tong)和(he)MBR反(fan)應器在(zai)組合前(qian)已各自實(shi)現穩定運(yun)行(xing)(xing)(xing),并具有良好的(de)(de)硝化效果。其中(zhong),缺氧(yang)/兩級(ji)好氧(yang)MBBR系(xi)統(tong)在(zai)進水流(liu)(liu)量為(wei)(wei)1.6L/d和(he)回(hui)流(liu)(liu)比為(wei)(wei)300%的(de)(de)條(tiao)件下對NH4+-N約為(wei)(wei)800mg/L的(de)(de)垃圾瀝(li)濾液(ye)厭氧(yang)出水進行(xing)(xing)(xing)處理(li),NH4+-N去除(chu)率>80%,TN去除(chu)率為(wei)(wei)71%左右(you)。MBR在(zai)HRT為(wei)(wei)24h、進水NH4+-N為(wei)(wei)250mg/L左右(you)的(de)(de)條(tiao)件下運(yun)行(xing)(xing)(xing),NH4+-N去除(chu)率>90%。實(shi)驗期間,根據缺氧(yang)/兩級(ji)好氧(yang)MBBR—MBR組合工藝運(yun)行(xing)(xing)(xing)條(tiao)件的(de)(de)不同,分為(wei)(wei)“A~E”5個(ge)運(yun)行(xing)(xing)(xing)階段,見表(biao)1。MBBR2和(he)MBR的(de)(de)回(hui)流(liu)(liu)量均(jun)設為(wei)(wei)200%,即系(xi)統(tong)總回(hui)流(liu)(liu)比為(wei)(wei)400%。MBBR1中(zhong)的(de)(de)DO為(wei)(wei)3~4mg/L,MBBR2和(he)MBR中(zhong)的(de)(de)DO為(wei)(wei)3.5~4.5mg/L。系(xi)統(tong)在(zai)室溫條(tiao)件(22~28℃)下運(yun)行(xing)(xing)(xing)。
1.4分析(xi)項(xiang)目和方法
NH4+-N采(cai)用(yong)納氏試劑光度法(fa)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding);NO2--N采(cai)用(yong)N-(1-萘(nai)基(ji))-乙二胺(an)光度法(fa)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding);NO3--N采(cai)用(yong)紫(zi)外分光光度法(fa)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding);COD采(cai)用(yong)快速消解法(fa)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding);堿度采(cai)用(yong)電位滴定(ding)(ding)法(fa)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding);pH以Orion3StarpH計(美(mei)國Thermo公司(si))測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding);DO以Oxi315i便攜式(shi)溶解氧測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding)儀(德國WTW公司(si))測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding);亞硝酸菌(jun)和硝酸菌(jun)的(de)數量(liang)采(cai)用(yong)最大可能計數法(fa)(MPN)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding)。
2結果與討論
2.1氮(dan)的處理效果及影響因(yin)素分析
缺氧(yang)/兩級好(hao)氧(yang)MBBR—MBR組合工藝對NH4+-N和TN的處(chu)理效果如(ru)圖(tu)2、圖(tu)3所示。
圖2組合工藝對NH4+-N的處理(li)效果
圖3組合工藝對TN的(de)處理效果
由(you)(you)圖2可(ke)以看出,實驗期間缺(que)氧(yang)MBBR出水(shui)中(zhong)的NH4+-N大幅降(jiang)低(di),這(zhe)主要歸因于(yu)回流水(shui)的稀釋作(zuo)用(yong)。缺(que)氧(yang)MBBR出水(shui)經(jing)兩級好氧(yang)MBBR和MBR進一步處(chu)理后,NH4+-N依次降(jiang)低(di),并(bing)主要發(fa)生在MBBR2和MBR處(chu)理段,MBBR1中(zhong)NH4+-N濃(nong)度降(jiang)幅很(hen)小。由(you)(you)圖3可(ke)以看出,TN主要在缺(que)氧(yang)MBBR中(zhong)被去(qu)除(chu),僅(jin)有(you)少量(liang)在MBBR1、MBBR2和MBR中(zhong)被去(qu)除(chu)。這(zhe)是由(you)(you)于(yu)缺(que)氧(yang)MBBR中(zhong)的反硝化菌利(li)用(yong)垃(la)圾瀝(li)濾(lv)液厭(yan)氧(yang)出水(shui)中(zhong)的有(you)機碳源作(zuo)為(wei)電(dian)子(zi)供體(ti),將進水(shui)及回流液中(zhong)的NOx-N最(zui)終還原成(cheng)氣態產物N2。
好(hao)氧反應器(qi)中TN的降低可(ke)能(neng)是因為(wei)微(wei)生物(wu)的同化作用,還可(ke)能(neng)是因為(wei)發生了同步硝化反硝化。
2.1.1進(jin)水pH的影響
A、B階段(duan)的(de)(de)進(jin)水流量為1.26L/d,進(jin)水NH4+-N約為1000mg/L,碳氮比為5~6。改(gai)變(bian)進(jin)水的(de)(de)pH,考察其對氨氮去(qu)除(chu)效果的(de)(de)影響,即A階段(duan)進(jin)水pH用稀H2SO4調節(jie)至7.0左(zuo)(zuo)右(you),B階段(duan)進(jin)水不(bu)調節(jie)pH,pH為8.5左(zuo)(zuo)右(you)。圖2表明,進(jin)水pH的(de)(de)變(bian)化對NH4+-N總(zong)去(qu)除(chu)率影響不(bu)明顯,均(jun)能(neng)達到99%左(zuo)(zuo)右(you)。
但通過(guo)測定各(ge)反應(ying)(ying)器(qi)內的pH發現,MBBR1、MBBR2和(he)MBR反應(ying)(ying)器(qi)中的pH已(yi)分別由A階段(duan)(duan)的8.5、8.35和(he)8.5左右升高(gao)至(zhi)B階段(duan)(duan)的8.75、8.65和(he)8.7左右。與此同時,MBBR2出水中的NH4+-N平均質(zhi)量濃度也由A階段(duan)(duan)的18.5mg/L升高(gao)至(zhi)42.0mg/L。由于(yu)MBBR2出水NH4+-N比較低(di),MBR硝化(hua)效果基(ji)本未受影響。一般(ban)亞硝酸菌適(shi)(shi)宜的pH為7.0~8.5,硝酸菌適(shi)(shi)宜的pH為6.0~7.5。而(er)B階段(duan)(duan)各(ge)反應(ying)(ying)器(qi)內pH升高(gao)至(zhi)8.5以上,對硝化(hua)過(guo)程不利(li)。因此,在后續實驗中系(xi)統進水pH預先(xian)調節(jie)至(zhi)中性(xing)。
2.1.2碳氮比的(de)影響
D、E階(jie)段(duan)進水(shui)為(wei)未經稀(xi)釋(shi)的垃圾瀝(li)濾液厭氧(yang)處理(li)出水(shui),碳氮(dan)比(bi)分別為(wei)5.1~6.8、3.2~4.2。由圖(tu)2可見(jian),D階(jie)段(duan)NH4+-N處理(li)效(xiao)果呈下降趨勢,第(di)53天系(xi)統的NH4+-N總去除率(lv)降至(zhi)89.9%,這可能是因(yin)為(wei)D階(jie)段(duan)進水(shui)COD過高(約(yue)10000mg/L),對兩級好(hao)氧(yang)MBBR的硝化過程產生不(bu)利影響。當(dang)E階(jie)段(duan)降低碳氮(dan)比(bi)(即COD降至(zhi)6500mg/L左右(you))后,系(xi)統的處理(li)效(xiao)果逐漸恢復(fu),NH4+-N總去除率(lv)約(yue)為(wei)99%。
因(yin)(yin)此(ci),垃(la)圾瀝濾液高(gao)(gao)濃度的(de)(de)NH4+-N決定了(le)該系(xi)統應在較(jiao)(jiao)低碳(tan)氮(dan)比(bi)下(xia)運行(xing)。由圖(tu)(tu)3可知(zhi),E階段系(xi)統的(de)(de)TN總去除(chu)率(lv)約為81%,其中(zhong)(zhong)缺(que)氧(yang)MBBR出水中(zhong)(zhong)NO2--N接近0,NO3--N約為5mg/L,說明盡管(guan)碳(tan)氮(dan)比(bi)較(jiao)(jiao)低,但碳(tan)源對于反硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)作用而言仍比(bi)較(jiao)(jiao)充足。一般認為,每(mei)完全反硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)1g硝(xiao)(xiao)(xiao)氮(dan)需消耗3.7~6.6gCOD,反硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)1g亞(ya)(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)氮(dan)則僅需消耗1.8~2.5gCOD。E階段MBBR2和MBR中(zhong)(zhong)的(de)(de)亞(ya)(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)氮(dan)積累率(lv)分別達到90%、80%左右(見圖(tu)(tu)4),這是系(xi)統在較(jiao)(jiao)低碳(tan)氮(dan)比(bi)下(xia)獲(huo)得較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)TN去除(chu)率(lv)的(de)(de)重要(yao)原因(yin)(yin)。
2.1.3進水NH4+-N的(de)影響
比較A、C、E3個運行階段的(de)(de)(de)NH4+-N處(chu)理(li)效果可(ke)以發(fa)現(xian)(xian)(見圖2),在實(shi)驗(yan)條件下(xia)(xia),進水NH4+-N對系統處(chu)理(li)效果的(de)(de)(de)影響較小,穩定運行時出(chu)水NH4+-N<15mg/L。C階段中第31~34天出(chu)現(xian)(xian)NH4+-N去除率突然(ran)下(xia)(xia)降的(de)(de)(de)情況,這是由于(yu)當(dang)時MBR的(de)(de)(de)曝氣泵(beng)出(chu)現(xian)(xian)故障(zhang),曝氣量降低(di)導致反(fan)應器中的(de)(de)(de)DO降低(di)至1~2mg/L。當(dang)DO恢(hui)復(fu)至>3.5mg/L后,NH4+-N總去除率迅速(su)回升至99%以上(shang)。
圖(tu)4MBBR2和MBR中游離氨(an)及亞(ya)硝氮(dan)積累率的(de)變化
由圖4可見,不同進水NH4+-N濃(nong)度下,MBBR2在(zai)A階(jie)段的(de)亞硝氮平均積(ji)累率為73.3%,C階(jie)段和E階(jie)段>90%;MBR中的(de)亞硝氮積(ji)累率由A階(jie)段的(de)<10%逐漸上(shang)升(sheng)至E階(jie)段的(de)80%左右。據(ju)報道,硝酸菌和亞硝酸菌的(de)最適宜pH分別(bie)為6.0~7.5、7.0~8.5〔13〕,其受抑制的(de)游離氨(FA)質量濃(nong)度分別(bie)為0.1~1.0、10~150mg/L。
因(yin)此認為(wei)兩個反應器中(zhong)亞(ya)硝酸鹽積(ji)累(lei)越(yue)來越(yue)明顯是因(yin)為(wei)長(chang)(chang)期在(zai)pH>8.0、FA>1mg/L的環境下運(yun)行(xing)。第(di)31~34天,MBR積(ji)累(lei)率(lv)(lv)突然(ran)升高(gao)是由前述DO變化(hua)造成的。因(yin)為(wei)亞(ya)硝酸菌(jun)和硝酸菌(jun)的溶解氧(yang)飽和常數一般(ban)分別為(wei)0.2~0.4、1.2~1.5mg/L,在(zai)低DO下亞(ya)硝酸菌(jun)的生長(chang)(chang)速率(lv)(lv)大于硝酸菌(jun)的生長(chang)(chang)速率(lv)(lv),亞(ya)硝化(hua)過程占(zhan)優。
此外,MBBR2接入系(xi)統前(qian)(qian)亞(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)氮積累率為85%左右(you),這(zhe)是MBBR2在(zai)(zai)運(yun)行(xing)初(chu)期(qi)就(jiu)有明顯(xian)亞(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸積累的(de)主要(yao)原因之一。MBR在(zai)(zai)A運(yun)行(xing)階(jie)段亞(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)氮積累率較低(di)可能是因為該階(jie)段進水NH4+-N相對(dui)較低(di),MBBR2出水NH4+-N平均(jun)已降至16.5mg/L,導(dao)致(zhi)MBR中(zhong)可利用(yong)的(de)亞(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)底物(NH4+-N)很(hen)少,主要(yao)發生NO2--N氧化(hua)為NO3--N的(de)反應(ying),而且MBR接入系(xi)統前(qian)(qian)亞(ya)硝(xiao)(xiao)(xiao)氮積累率僅為15%左右(you)。隨著進水NH4+-N增加(jia),MBBR2出水中(zhong)NH4+-N也相應(ying)升高,這(zhe)是運(yun)行(xing)后期(qi)MBR實現短程(cheng)(cheng)硝(xiao)(xiao)(xiao)化(hua)的(de)必要(yao)條件之一。
綜上,在進(jin)水流量為(wei)1.0L/d,pH約為(wei)7.0,COD約為(wei)6500mg/L,好氧(yang)MBBR、MBR中DO為(wei)3~4.5mg/L的(de)條件下,即使進(jin)水NH4+-N高達1650mg/L左(zuo)右,組(zu)合(he)工藝(yi)對(dui)NH4+-N和(he)(he)TN的(de)去(qu)除(chu)率仍能達到(dao)約99%和(he)(he)81%,出水NH4+-N質量濃度低于15mg/L,缺(que)氧(yang)/兩級(ji)好氧(yang)MBBR—MBR組(zu)合(he)工藝(yi)能夠有效(xiao)去(qu)除(chu)垃圾瀝濾液(ye)厭氧(yang)處理出水中的(de)高濃度NH4+-N。而(er)且在MBBR2和(he)(he)MBR中實現了短程硝化,降低了反硝化對(dui)碳源的(de)需求量,系統無(wu)需外加碳源。
2.2COD的去除效果
實驗期間,缺氧(yang)/兩(liang)級好氧(yang)MBBR—MBR組合工藝(yi)對COD的去除(chu)效果見圖5。
圖5組合工藝(yi)對COD的去除效果
圖5表明(ming),實驗期間(jian)系(xi)統(tong)(tong)對(dui)COD的總去除(chu)率(lv)較(jiao)穩(wen)定,在77%~89%。在A、B、C、E運行階段,COD主要(yao)在缺氧(yang)MBBR中通過反硝化作用被(bei)去除(chu)。系(xi)統(tong)(tong)進水COD為4700~7800mg/L時,缺氧(yang)MBBR實際(ji)進水COD(考慮回流)經計算可知約為1500~2500mg/L,缺氧(yang)段出(chu)水COD為800~1600mg/L,僅剩余少量可降解COD在好(hao)氧(yang)MBBR1中被(bei)異養菌消耗。
而在(zai)D運行階(jie)段,由于該階(jie)段進水(shui)COD已升至約10000mg/L,因此缺氧段出水(shui)中可(ke)降解COD增多,MBBR1對(dui)(dui)COD的(de)去除(chu)作用明顯(xian)(xian)增加。可(ke)見MBBR1的(de)設置減(jian)小(xiao)了(le)進水(shui)COD波動對(dui)(dui)系統去除(chu)效果的(de)影響(xiang)。MBBR2和MBR對(dui)(dui)COD去除(chu)作用不明顯(xian)(xian),有(you)時(shi)甚至出現出水(shui)COD升高的(de)現象(xiang),原(yuan)因可(ke)能是(shi)其出水(shui)中含有(you)更高濃度的(de)亞硝氮,然而實(shi)驗(yan)所(suo)采用的(de)COD測(ce)(ce)定方法無法消除(chu)亞硝氮對(dui)(dui)測(ce)(ce)定的(de)影響(xiang)。
2.3生物膜和污(wu)泥(ni)中的硝化(hua)細菌特性(xing)分析
為(wei)深入分(fen)析(xi)反應器運行狀(zhuang)態間的差異及(ji)反應器中短(duan)程硝化的實現機制,在E階段系統穩(wen)定運行時,采用MPN計數法對(dui)MBBR1、MBBR2和MBR內的微(wei)生物進行亞硝酸菌、硝酸菌數量測定,見表(biao)2。
查表(biao)可得,MBBR1中(zhong)每顆填(tian)料生物膜上的(de)亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)菌(jun)和(he)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)菌(jun)最大(da)可能數(shu)分(fen)別(bie)(bie)(bie)為4.5×104和(he)90;MBBR2中(zhong)每顆填(tian)料生物膜上的(de)亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)菌(jun)和(he)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)菌(jun)最大(da)可能數(shu)分(fen)別(bie)(bie)(bie)為4.5×106和(he)4.5×103;MBR反應(ying)器(qi)污泥混合液(ye)中(zhong)所含的(de)亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)菌(jun)和(he)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)菌(jun)最大(da)可能數(shu)分(fen)別(bie)(bie)(bie)為1.1×106mL-1和(he)4.5×104mL-1。
與MBBR2相比,MBBR1中的亞硝酸(suan)(suan)菌和硝酸(suan)(suan)菌均小2個數(shu)量級,這是(shi)(shi)MBBR1硝化效(xiao)果(guo)相對較(jiao)差的根本原因。且由上(shang)述計算結果(guo)可(ke)見,MBBR1中的硝酸(suan)(suan)菌數(shu)量很少,亞硝酸(suan)(suan)菌為(wei)優勢菌,因此MBBR1中主要發生的是(shi)(shi)亞硝化過(guo)程,其出水(shui)中硝酸(suan)(suan)鹽幾乎為(wei)0。
MBBR2和(he)MBR中(zhong)的亞硝(xiao)(xiao)(xiao)氮平(ping)均積累率分(fen)別約為90%、80%,由MPN計數結果可知2個反(fan)應器(qi)中(zhong)都(dou)(dou)是(shi)亞硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)菌相對(dui)更(geng)占優勢(shi),其(qi)中(zhong)MBBR2中(zhong)亞硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)菌與(yu)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)菌的數量比為1000∶1,MBR中(zhong)為24.4∶1,這(zhe)是(shi)這(zhe)兩個反(fan)應器(qi)都(dou)(dou)能實現短程硝(xiao)(xiao)(xiao)化的原因(yin)之一。但(dan)由于2個反(fan)應器(qi)中(zhong)也大量存(cun)在(zai)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)菌,因(yin)此在(zai)較高(gao)pH條件下,反(fan)應器(qi)中(zhong)高(gao)濃度的FA對(dui)硝(xiao)(xiao)(xiao)酸(suan)菌活性的抑制作用也是(shi)實現短程硝(xiao)(xiao)(xiao)化的重要(yao)因(yin)素。
3結論
(1)缺氧(yang)/兩級好氧(yang)MBBR—MBR組合工藝對垃圾焚(fen)燒廠瀝濾(lv)(lv)液厭氧(yang)處理出(chu)水(shui)具有(you)良(liang)好的(de)處理效(xiao)果,尤(you)其(qi)能(neng)有(you)效(xiao)去除(chu)瀝濾(lv)(lv)液中高濃度(du)的(de)NH4+-N。在進(jin)水(shui)pH約(yue)(yue)為(wei)7、進(jin)水(shui)流量1.0L/d、總(zong)回流比400%的(de)條(tiao)件下,即(ji)使瀝濾(lv)(lv)液中NH4+-N約(yue)(yue)為(wei)1650mg/L,COD約(yue)(yue)為(wei)6500mg/L時,系統(tong)對COD、NH4+-N、TN的(de)去除(chu)率仍分(fen)別達到80%、99%、81%左(zuo)右,系統(tong)無需外加碳源(yuan),出(chu)水(shui)NH4+-N<15mg/L。
(2)系統穩(wen)定運行時(shi),MBBR2、MBR中(zhong)的亞硝酸鹽平均積累率分(fen)別約90%、80%,實現了短(duan)程(cheng)硝化。較(jiao)高的pH和FA是(shi)反(fan)應(ying)器亞硝酸積累的重要(yao)原因。
(3)MPN計數(shu)法測(ce)定結果表明,MBBR2和(he)MBR中都大量(liang)存在亞硝(xiao)酸(suan)菌(jun)和(he)硝(xiao)酸(suan)菌(jun),其中MBBR2中亞硝(xiao)酸(suan)菌(jun)與(yu)硝(xiao)酸(suan)菌(jun)數(shu)量(liang)比為1000∶1,MBR中為24.4∶1,亞硝(xiao)酸(suan)菌(jun)的(de)數(shu)量(liang)占優勢。

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