專利名稱：一種構(gòu)建部分亞硝化-厭氧氨氧化處理垃圾滲濾液的組合工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種構(gòu)建部分亞硝化-厭氧氨氧化處理垃圾滲濾液的組合工藝。
背景技術(shù)：
垃圾滲濾液是一種高濃度、高毒性和難降解的有機廢水，一般含有60 90%的有機污染物，3 18%的難降解物質(zhì)和遠(yuǎn)超生活污水的高濃度氨氮。如何高效去除垃圾滲濾液中的高氨氮，一直是垃圾滲濾液處理的難題。傳統(tǒng)的硝化和反硝化脫氮技術(shù)由于垃圾滲濾液含有高氨氮和高腐殖質(zhì)的水質(zhì)特征，使得處理效果不盡人意。近年來興起的厭氧氨氧化脫氮技術(shù)，被公認(rèn)是目前最具應(yīng)用前景的污水脫氮技術(shù)，其基本原理是厭氧氨氧化細(xì)菌在厭氧條件下以亞硝酸鹽為電子受體將氨氮氧化為氮氣，與傳統(tǒng)的生物脫氮技術(shù)相比具有節(jié)能降耗和環(huán)境友好等突出優(yōu)點。應(yīng)用厭氧氨氧化技術(shù)的一個關(guān)鍵前提就是使厭氧氨氧化反應(yīng)器進(jìn)水的亞硝態(tài)氮和氨氮的摩爾比例維持在1 1左右。但是垃圾滲濾液中基本不存在亞硝酸鹽，因此需要一個部分亞硝化工藝。序批式生物反應(yīng)器(SBR)是目前技術(shù)比較成熟的好氧生物反應(yīng)器，具有結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定等優(yōu)點，在市政污水和工業(yè)廢水硝化和部分硝化工藝中應(yīng)用非常廣泛。此外， 其還具有操作簡單、易于控制等優(yōu)點。厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)是處理中高濃度有機廢水的高效厭氧反應(yīng)器，與其它反應(yīng)器相比具有水力條件優(yōu)良、生物固體截留能力強、污泥產(chǎn)率低、微生物種群分布合理、結(jié)構(gòu)簡單、啟動較快等突出優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適合垃圾滲濾液氨氮脫除的構(gòu)建部分亞硝化-厭氧氨氧化處理垃圾滲濾液的組合工藝。本發(fā)明的構(gòu)建部分亞硝化-厭氧氨氧化處理垃圾滲濾液的組合工藝，其特征在于，包括以下步驟垃圾滲濾液先經(jīng)常規(guī)的隔除、過濾和沉淀后，再進(jìn)行厭氧生化預(yù)處理，預(yù)處理后的垃圾滲濾液進(jìn)入已經(jīng)啟動好、穩(wěn)定的SBR反應(yīng)器中，控制SBR反應(yīng)器的溫度為25 35°C，水力停留時間為2 3天，溶氧濃度為2mg/L :3mg/L，使得出水中的亞硝態(tài)氮氨氮摩爾濃度比為0. 8 1. 4，出水再進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器中進(jìn)行厭氧氨氧化脫氮。厭氧生化預(yù)處理是一種利用生物的方法在厭氧條件下處理垃圾滲濾液的工藝的總稱，其包括很多方法。厭氧生化預(yù)處理主要目的是提高垃圾滲濾液的可生化性。所述的厭氧生化預(yù)處理優(yōu)選是在常溫、厭氧、水力停留時間為1天的運行條件下，利用ABR反應(yīng)器進(jìn)行厭氧生化預(yù)處理。所述的SBR反應(yīng)器的溫度優(yōu)選為33 士 1 °C。
所述的厭氧反應(yīng)器優(yōu)選為ABR或UASB反應(yīng)器。SBR反應(yīng)器可接種活性顆粒污泥按照常規(guī)方法馴化，啟動SBR反應(yīng)器，使其穩(wěn)定。厭氧反應(yīng)器可接種活性顆粒污泥或者通過人工配水的方式馴化富集厭氧氨氧化細(xì)菌。本發(fā)明將經(jīng)過隔除、過濾和沉淀等預(yù)處理和厭氧預(yù)生化處理后的垃圾滲濾液經(jīng)過 SBR反應(yīng)器處理，調(diào)節(jié)SBR反應(yīng)器的溫度、水力停留時間和溶氧濃度，使得SBR反應(yīng)器的出水中的亞硝態(tài)氮氨氮摩爾濃度比為0.8 1.4，即1 1左右，該出水再進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器中， 通過厭氧反應(yīng)器中的厭氧氨氧化細(xì)菌的作用，使得該反應(yīng)工段中的氨氮和亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣，從而實現(xiàn)了脫氮的目的，實現(xiàn)了垃圾滲濾液中高濃度氨氮的去除。本發(fā)明通過控制SBR反應(yīng)器的反應(yīng)條件，使得垃圾滲濾液中的氨氮部分亞硝化， 再在其后串聯(lián)厭氧生物反應(yīng)器，實現(xiàn)了垃圾滲濾液中氨氮的去除，本發(fā)明的工藝與傳統(tǒng)的垃圾滲濾液脫氮工藝如硝化和反硝化相比，可顯著減少藥劑的投入和電能的消耗，從而減少垃圾滲濾液的處理成本，是一種節(jié)能降耗，對環(huán)境友好的處理工藝。


圖1是實施例1的SBR反應(yīng)器的啟動和穩(wěn)定后的運行圖，其中a代表經(jīng)過厭氧生化預(yù)處理后的作為SBR進(jìn)水的垃圾滲濾液在不同時期的氨氮濃度，b代表SBR運行期間在不同時期的出水中的氨氮濃度、亞硝態(tài)氮濃度以及硝態(tài)氮濃度；圖2是實施例1的ABR反應(yīng)器的氨氮去除圖。
具體實施例方式以下實施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是對本發(fā)明的限制。實施例1 在SBR反應(yīng)器中接種混合污泥(生活污水處理廠二沉池污泥和垃圾滲濾液處理工廠生化池污泥按質(zhì)量比1 1混合)。在ABR反應(yīng)器中接種混合污泥(生活污水處理廠二沉池污泥和垃圾滲濾液處理工廠生化池污泥按質(zhì)量比1 1混合)，利用人工配水馴化和富集厭氧氨氧化細(xì)菌，使ABR反應(yīng)器啟動，并達(dá)到穩(wěn)定。人工配水為在基本無機鹽培養(yǎng)基中添加氨氮和亞硝酸鹽，添加氨氮濃度為^Omg/L，亞硝酸鹽氮濃度為320mg/L，控制pH值為8. O左右。每升基本無機鹽培養(yǎng)基含有NaHCO3 1. 25g, KH2PO4 0. 0272g, CaCl2 · 2H20 0. 18g, MgSO4 · 7H20 0. 3g，微量元素溶液I lmL，微量元素溶液II lmL，用自來水補齊至lOOOmL。每升微量元素溶液I含有EDTA 5g，F(xiàn)eSO4 5g，自來水lOOOmL。每升微量元素溶液II 含有 EDTA 15g，NaMnO4 · 2H20 0. 22g，MnCl2 · 4H20 0. 99g， H3BO4O. 014g, CoCl2 · 6H20 0. 24g, ZnSO4 · 7H20 0. 43g, CuSO4 · 5H20 0. 25g, NiCl2 · 6H20 0. 9g, NaSeO4 · IOH2O 0. 21g,自來水 1000mL。將垃圾滲濾液(氨氮濃度為213;3mg/L)經(jīng)過常規(guī)的隔除、過濾和沉淀等前處理后， 再利用ABR反應(yīng)器進(jìn)行厭氧生化預(yù)處理，其處理條件為常溫、厭氧、水力停留時間為1天，以提高垃圾滲濾液的可生化性。接種有混合污泥的SBR反應(yīng)器首先要進(jìn)行預(yù)啟動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，可以按照常規(guī)方法使SBR反應(yīng)器預(yù)啟動并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，再以厭氧生化預(yù)處理后的垃圾滲濾液作為進(jìn)水， 控制SBR反應(yīng)器的溫度為25 35°C之間，最好維持在33士 1°C，DO(溶氧濃度)在2 3mg/L, HRT (水力停留時間)在2 3天，根據(jù)進(jìn)水的氨氮濃度變化，對SBR反應(yīng)器的上述運行參數(shù)在這個范圍內(nèi)進(jìn)行微調(diào)，使得SBR反應(yīng)器的出水中的亞硝態(tài)氮氨氮摩爾濃度比在0.8 1.4之間，即在1 1左右。本實施例為了節(jié)約成本，直接利用厭氧生化預(yù)處理后的垃圾滲濾液對SBR反應(yīng)器進(jìn)行預(yù)啟動使其達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，具體工藝如下，將厭氧生化預(yù)處理后的垃圾滲濾液作為SBR 反應(yīng)器的進(jìn)水，進(jìn)入接種有混合污泥的SBR反應(yīng)器中進(jìn)行預(yù)啟動，并通過檢測SBR反應(yīng)器的出水，對SBR反應(yīng)器狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，直至SBR反應(yīng)器啟動完全進(jìn)入穩(wěn)定期。如圖1所示，在啟動初期(前40天)，反應(yīng)器維持較高的溶氧濃度為4 7mg/L，以獲得較高的硝化速率， HRT(水力停留時間)維持在4 5天，以提高出水的NO2--N濃度。在波動期00天至80 天)，不斷調(diào)控操作參數(shù)以獲得較適宜的Ν02_-Ν NH/-N比例，最終得出較適宜的DO濃度是 2 ％ig/L范圍，HRT在2 4天。經(jīng)過上述處理后，SBR反應(yīng)已經(jīng)啟動好，進(jìn)入了穩(wěn)定期。80天后，SBR反應(yīng)器達(dá)到運行穩(wěn)定期，此時控制SBR反應(yīng)器的溫度為25 35°C， DO(溶氧濃度)為2 :3mg/L，HRT(水力停留時間)為2 3天，根據(jù)進(jìn)水的氨氮濃度變化在這個范圍內(nèi)進(jìn)行微調(diào)，使得出水中亞硝態(tài)氮氨氮摩爾濃度比在0.8 1.4之間。從圖1 可以看出，經(jīng)過啟動好，穩(wěn)定的SBR反應(yīng)器處理后，出水中的亞硝態(tài)氮氨氮濃度在0.8 1.4之間，即在1 1左右。從SBR反應(yīng)器出來的出水經(jīng)稀釋后(可以用自來水或生活污水稀釋)作為啟動好的ABR反應(yīng)器的進(jìn)水，稀釋的比例可以根據(jù)檢測ABR反應(yīng)器出水中的氨氮比來進(jìn)行，這屬于本領(lǐng)域的常規(guī)實驗手段。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，如圖2所示，在本實施例中的SBR反應(yīng)器的出水占 ABR反應(yīng)器進(jìn)水比例為50%的時候，抑制作用最強，以該稀釋比例作為ABR反應(yīng)器的進(jìn)水， ABR反應(yīng)器的出水中98%以上的氨氮得到了去除。由此可見，通過本實施例的方法處理后，含有高濃度氨氮的垃圾滲濾液中的氨氮得到了有效的去除，并且可顯著減少藥劑的投入和電能的消耗，從而減少垃圾滲濾液的處理成本，是一種節(jié)能降耗，對環(huán)境友好的處理工藝。
權(quán)利要求
1.一種構(gòu)建部分亞硝化-厭氧氨氧化處理垃圾滲濾液的組合工藝，其特征在于，包括以下步驟垃圾滲濾液先經(jīng)常規(guī)的隔除、過濾和沉淀后，再進(jìn)行厭氧生化預(yù)處理，預(yù)處理后的垃圾滲濾液進(jìn)入已經(jīng)啟動好、穩(wěn)定的SBR反應(yīng)器中，控制SBR反應(yīng)器的溫度為25 35°C， 水力停留時間為2 3天，溶氧濃度為2mg/L :3mg/L，使得出水中的亞硝態(tài)氮氨氮摩爾濃度比為0. 8 1. 4，出水再進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器中進(jìn)行厭氧氨氧化脫氮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建部分亞硝化-厭氧氨氧化處理垃圾滲濾液的組合工藝， 其特征在于，所述的厭氧生化預(yù)處理是在常溫、厭氧、水力停留時間為1天的運行條件下， 利用ABR反應(yīng)器進(jìn)行厭氧生化預(yù)處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建部分亞硝化-厭氧氨氧化處理垃圾滲濾液的組合工藝， 其特征在于，所述的SBR反應(yīng)器的溫度為33士 1 °C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建部分亞硝化-厭氧氨氧化處理垃圾滲濾液的組合工藝， 其特征在于，所述的厭氧反應(yīng)器為ABR或UASB反應(yīng)器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種構(gòu)建部分亞硝化-厭氧氨氧化處理垃圾滲濾液的組合工藝。它是將垃圾滲濾液先經(jīng)常規(guī)的隔除、過濾和沉淀，再進(jìn)行厭氧生化預(yù)處理，預(yù)處理后的垃圾滲濾液進(jìn)入已經(jīng)啟動好、穩(wěn)定的SBR反應(yīng)器中，控制SBR反應(yīng)器的溫度為25～35℃，水力停留時間為2～3天，溶氧濃度為2mg/L～3mg/L，使得出水中的亞硝態(tài)氮∶氨氮摩爾濃度比為0.8～1.4，出水再進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器中進(jìn)行厭氧氨氧化脫氮。本發(fā)明通過控制SBR反應(yīng)器的反應(yīng)條件，使得垃圾滲濾液中的氨氮部分亞硝化，再在其后串聯(lián)厭氧生物反應(yīng)器，實現(xiàn)了垃圾滲濾液中氨氮的去除，本發(fā)明與傳統(tǒng)的垃圾滲濾液脫氮工藝如硝化和反硝化相比可顯著減少藥劑的投入和電能消耗，減少垃圾滲濾液的處理成本，是一種節(jié)能降耗對環(huán)境友好的處理工藝。
文檔編號C02F3/28GK102303938SQ20111021409
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者孫國萍, 廖小兵, 許玫英, 鄧代永, 陳杏娟 申請人:佛山市環(huán)保技術(shù)與裝備研發(fā)專業(yè)中心, 廣東省微生物研究所