PAC-MBR处理垃圾渗滤液的硝化性能研究

研究了粉末活性炭（PAC）作为载体的膜生物反应器（MBR）处理吹脱后垃圾渗滤液的硝化性能。在HRT=3d、NH4^＋N=200～500mg／L条件下，进水pH〉8．7时，PAC-MBR和没有添加PAC的普通MBR均只能将氨氮转化为NO2^-；降低pH至7．6～8．2时，PAC—MBR中的亚硝酸盐氧化菌迅速恢复活性，将NO／完全转化为硝酸盐，而普通MBR仍然停留在亚硝化阶段；当吹脱取消后，NO／迅速消失，这可能与取消吹脱后，不再使用大量硫酸进行pH调节有关。研究发现，当SO4^2-为3g／L时，氨氮氧化速度出现了明显的下降，表明SO4^2-对硝化菌具有抑制作用；同时，微生物代谢产物（SMP）分泌量越高，NO2^-含量越低，但是SMP不是影响NO2^-积累的主要原因。     

MBR运行效果的影响因素研究

膜生物反应器中,只要污泥浓度在3600mg／L以上,污泥浓度的高低不再是缓冲低温对MBR处理效果的影响因素,反而高污泥浓度的反应器,当温度由低温恢复到25℃左右时,NH3^-N和TN的去除率下降,并且NH3^-N的去除率恢复也很慢。pH值的降低,对COD的去除率影响不是很大,但对NH3^-N的去除率影响很大。高污泥浓度的反应器,当进水COD提高后又降到原先水平时,NH3^-N和TN的去除率呈负增长,这是因为在高负荷下,增殖的污泥得不到足够的营养而死亡,死亡微生物被降解,使上清液的NH3^-NN反而高于进水的NH3^-NN,也使得TN的去除率呈负增长。     

垃圾渗滤液补充反硝化碳源强化脱氮效果

垃圾渗滤液中含有大量易被微生物利用的挥发性脂肪酸,若其可以作为城镇污水处理厂的补充碳源,将对降低碳源投加成本和实现垃圾渗滤液的资源化利用有重要意义。在实际城镇污水处理厂考察了垃圾渗滤液补充进水碳源的脱氮效果,并进一步对比了传统碳源(甲醇、乙酸钠)、垃圾渗滤液及垃圾渗滤液在不同pH条件下产生的水解酸化液作为碳源时的反硝化效果。结果表明,实际城镇污水处理厂投加乙酸钠作为补充碳源时总氮去除率仅提高3%左右,而在进水中混合垃圾渗滤液后提高了约10%。垃圾渗滤液与乙酸钠作碳源时NO_3~--N去除率均97%,但垃圾渗滤液为碳源时最大比反硝化速率高达8.8 mg·(g·h)~(-1)(以MLSS计),是乙酸钠为碳源时的1.7倍;垃圾渗滤液中性和碱性水解酸化液为碳源时,反硝化效果相差不大,最大比反硝化速率为4.5～4.8 mg·(g·h)~(-1)(以MLSS计),NO_3~--N去除率仅为70%左右。垃圾渗滤液或其水解酸化液是否可以作为强化脱氮效果的补充碳源取决于基质本身的性质。     

两级UASB与好氧组合工艺处理城市生活垃圾渗滤液的启动研究

采用两级UASB与好氧组合工艺处理早期城市生活垃圾渗滤液。系统出水按不同比例回流到一级UASB中进行反硝化，同时进行产甲烷反应，有机物在二级UASB中被进一步降解，好氧池完成剩余有机物的去除和氨氮的硝化。启动阶段通过对原渗滤液不同比例的稀释，分5次逐步提高进水浓度，启动结束时完成了对原渗滤液的高效处理。在进水COD浓度从3000mg／L提高到15000mg／L，氨氮浓度从250mg／L提高到1400mg／L时，最终COD去除率稳定在92％左右，氨氮去除率可达99％以上，一级UASB中反硝化率接近100％，回流比为300％时系统总氮去除率为70％～80％。     

DO和pH值在短程硝化中的作用

在SBR反应器中对DO和pH值在短程硝化和半亚硝化过程中的作用进行试验研究，结果表明，控制低DO和适宜的pH值在短程硝化过程中起着重要的作用。本试验条件下。当DO为0．5～1．0mg／L、pH值为7．5—8．0时。在SBR反应器中很容易实现短程硝化；当DO〉0．3mg／L时，DO越低，出水NO2^-N积累率越高；当pH值〉6．8时，不会影响系统NO2^-N积累的稳定性。另外，研究结果还表明，通过控制DO和pH值可以实现半亚硝化。本试验条件下，当进水氨氮浓度为120mg／L时，控制DO为0．3—0．4mg／L可实现出水半亚硝化；当进水氨氮浓度为200mg／L时，控制DO为0．5—0．6mg／L或pH值为6．8也可以实现出水半亚硝化。     

有机负荷对膜-生物反应器硝化性能的影响

采用厌氧动态膜-生物反应器(AnDMBR)组合自养膜-生物反应器(MBR)工艺,研究冬季低温条件下系统的硝化效果以及TP的去除效果,并与单级MBR工艺进行对比。结果表明:(1)AnDMBR对COD的去除率基本保持在50%～60%,AnDMBR组合自养MBR工艺对COD的去除率为80%～85%;单级MBR工艺对COD的去除率为80%左右。(2)总体上,AnDMBR组合自养MBR工艺对NH4+-N的去除率大于95%;单级MBR对NH4+-N的去除效果比AnDMBR组合自养MBR工艺差。(3)AnDMBR组合自养MBR工艺中,出水NO2--N与NO3--N均有积累;单级MBR工艺中,出水NO2--N积累不明显。(4)相对于亚硝酸盐氧化菌(NOB),氨氧化菌(AOB)对有机负荷更敏感,当有机负荷高时,AOB更易受到异养菌活动的抑制;当有机负荷降低、异养菌活性减弱时,AOB活性明显增强,系统的硝化效果得到明显改善。(5)AnDMBR组合自养MBR工艺对TP的去除率高于80%,单级MBR工艺稳定后对TP的去除率仅为20%～30%。(6)从呼吸速率和硝化速率可知,自养MBR的硝化效果优于单级MBR。     

晚期垃圾渗滤液的部分亚硝化

利用实验室小试SBR在(33±1)℃的条件下,通过动态调控溶氧浓度(DO)(2～7 mg/L)和水力停留时间(2～5 d),经过130 d的运行成功启动了晚期垃圾渗滤液(NH4+-N含量1 227～2 133 mg/L)的部分亚硝化,使出水NO2--N∶NH4+-N稳定维持在1∶1左右,为后续的厌氧氨氧化工艺创造了进水条件。利用实时荧光定量PCR研究启动过程中的特异微生物氨氧化细菌的含量变化表明,氨氧化细菌的含量与NO2--N的生成速率和出水NO2--N稳定性有着显著相关性。     

5ASB反应器对芳香族化合物反硝化降解特性研究

以苯、联苯和萘为模型化合物,研究了上流式厌氧污泥床反应器（UASB）在反硝化连续流运行条件下对含上述污染物废水的处理效果,并以葡萄糖为补充碳源,考察了COD／NO3^--N（简称C／N）比对有机物反硝化降解特性的影响。研究结果表明,当进水COD浓度约为900mg／L,苯、联苯和萘总浓度约为60mg／L,NO3^--N为20～60mg／L时,UASB反应器能够在硝酸盐还原条件下稳定去除废水中有机污染物,其中COD平均去除率可达到85％,苯、萘和联苯平均去除率分别为90％、81％和71％。3种芳香烃反硝化降解速率顺序为苯〉萘〉联苯。C／N比对苯的降解影响不十分显著,在C／N为5～30范围内,苯的去除率稳定在87％～92％;萘和联苯去除率受C／N影响较大,在C／N比为15时萘和联苯的去除率均达到最大,分别为82％和77％。     

混凝沉淀-SBR-活性炭过滤处理垃圾渗滤液

采用沉淀-SBR-活性炭过滤复合工艺对城市垃圾渗滤液进行处理，确定混凝、SBR和活性炭过滤的最隹参数。结果表明，当进水COD为2500mg／L、氨氮在900mg／L的条件下，经该系统处理后，出水COD均在300mg／L以下，氨氮在20mg／L以下，COD去除率达90％以上，氨氮去除率达98％以上，达到较好的去除有机物和去氨效果。     

常温下连续流短程硝化反硝化研究

常温(26～30℃)下应用连续流短程硝化反硝化工艺处理模拟城市生活污水,对连续流短程硝化反硝化污泥的运行参数进行了研究.结果表明,在常温、进水NH4 -N为50 mg/L、曝气区pH为7.5～8.0、曝气量为0.3 L/min、曝气区水力停留时间为4 h的条件下,NO2- -N/(NO3- -N NO2- -N)达0.677,TN去除率为35%左右;在上述条件下,无需调节曝气区pH,选择前置反硝化区与曝气区的体积比为1:2、前置反硝化区水力停留时间为2 h、回流比为2:1时,连续流短程硝化反硝化工艺的TN去除率达88.9%,COD去除率达92.7%;pH的变化规律正确反映了系统运行状况,可作为系统运行的实时控制参数.     

潜流人工湿地-生物接触氧化处理低温低浓度生活污水

在低温低浓度生活污水的实验研究中,回流比和气水比是影响潜流人工湿地一生物接触氧化组合工艺污染物去除效果的重要因素,推荐回流比R=1．0,气水比为4：1,在该工况下,进水COD浓度在170．8～221．3mg／L时,平均去除率可达90％;进水NH3-N浓度在17．3～25．9mg／L,平均去除率45％～65％;进水TN浓度在25．1～38．49mg／L时,平均去除率45％～65％;进水TP浓度在2．2～3．1mg／L时,平均去除率65％～80％。污染物沿程浓度分析结果表明,该组合工艺可以在低温季节通过曝气促进氨氮硝化,大幅提高NH3-N和TN去除率,同时可以充分发挥复合潜流湿地功能。     

矿化垃圾床＋SBR工艺处理渗滤液的论证及研究

通过论证，选择了矿化垃圾床 SBR工艺进行渗滤液处理的研究。当两类渗滤液水质CODcr分别为22．648和13．236g／L，NH3-N分别为850和642mg／L时，采用矿化垃圾床 SBR工艺处理垃圾渗滤液取得了良好的效果。试验结果表明，处理后渗滤液CODcr降到小于300mg／L，NH3-N降到小于20mg／L的水平，达到了渗滤液的二级排放标准。     

凤眼莲去除垃圾渗滤液中的COD、NH_3-N和TP

在静态水培实验条件下,对不同浓度垃圾渗滤液条件下凤眼莲的生长状况及其净化效果进行了研究。结果表明,在高浓度（COD 3 546.7 mg/L、NH3-N 527.5 mg/L、TP 8.02 mg/L）垃圾渗滤液条件下（HCL）凤眼莲全部被毒害致死,在中浓度（COD 1 233.3 mg/L、NH3-N 182.9 mg/L、TP 2.83 mg/L）垃圾渗滤液条件下（MCL）生长状况差,生物量减少为实验前的32.6%。在低浓度（COD 660.0 mg/L、NH3-N 99.7 mg/L、TP 1.59 mg/L）垃圾渗滤液条件下（LCL）能够正常生长,且对低浓度垃圾渗滤液有较好的净化效果。24 d后COD、NH3-N和TP的去除率分别为85.9%,99.8%和84.8%。COD与NH3-N均达到《生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）》排放标准,TP达到《地表水环境质量标准（GB 3838-2002）》Ⅳ类排放标准。     

凤眼莲去除垃圾渗滤液中的COD、NH3-N和TP

在静态水培实验条件下,对不同浓度垃圾渗滤液条件下凤眼莲的生长状况及其净化效果进行了研究。结果表明,在高浓度(COD 3 546.7 mg/L、NH3-N 527.5 mg/L、TP 8.02 mg/L)垃圾渗滤液条件下(HCL)凤眼莲全部被毒害致死,在中浓度(COD 1 233.3 mg/L、NH3-N 182.9 mg/L、TP 2.83 mg/L)垃圾渗滤液条件下(MCL)生长状况差,生物量减少为实验前的32.6%。在低浓度(COD 660.0 mg/L、NH3-N 99.7 mg/L、TP 1.59 mg/L)垃圾渗滤液条件下(LCL)能够正常生长,且对低浓度垃圾渗滤液有较好的净化效果。24 d后COD、NH3-N和TP的去除率分别为85.9%,99.8%和84.8%。COD与NH3-N均达到《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)》排放标准,TP达到《地表水环境质量标准(GB 3838-2002)》Ⅳ类排放标准。     

AS-SMBR工艺处理垃圾渗滤液实验研究

采用AS-SMBR工艺处理城市生活垃圾填埋场渗滤液,选择DO 2～4 mg/L、HRT50～60 h,在常温环境下运行结果表明:AS-SMBR工艺对垃圾渗滤液中COD和氨氮具有高效的去除效果,COD总去除率在50%～60%,NH3-N去除效率在95%以上;COD和NH3-N运行负荷分别为0.2～0.3 kg COD/(kg MLSS.d)和0.06～0.18 g NH3-N/(g MLSS.d);垃圾渗滤液生化系统对大分子物质的降解程度对膜去除效率有重要影响,两者对COD去除效率呈现波浪式交替变化。     

两级UASB与好氧组合工艺处理城市生活垃圾渗滤液的启动研究

采用两级UASB与好氧组合工艺处理早期城市生活垃圾渗滤液.系统出水按不同比例回流到一级UASB中进行反硝化,同时进行产甲烷反应,有机物在二级UASB中被进一步降解,好氧池完成剩余有机物的去除和氨氮的硝化.启动阶段通过对原渗滤液不同比例的稀释,分5次逐步提高进水浓度,启动结束时完成了对原渗滤液的高效处理.在进水COD浓度从3000 mg/L提高到15000 mg/L,氨氮浓度从250 mg/L提高到1400 mg/L时,最终COD去除率稳定在92%左右,氨氮去除率可达99%以上,一级UASB中反硝化率接近100%,回流比为300%时系统总氮去除率为70%～80%.     

射流曝气周期活性污泥法脱氮除磷研究

针对零星居民点的污水处理,开发了射流曝气周期活性污泥法工艺.它是一种连续进水、周期性间歇曝气的改良型SBR工艺,也是一种时间程序和空间程序相结合的污水处理工艺,具有良好的脱氮除磷效果.试验表明,在水力负荷4 m3/d,曝气周期为每2 h曝气15 min、静置105 min的条件下,出水COD为48.8～53.5 mg/L,去除率达79.4%～80.5%;出水TN为2.81～3.98 mg/L,去除率达82.4%～89.4%;出水NH3-N为0.36～0.78 mg/L,去除率高达96.4%～98.4%;出水TP为0.63～1.18 mg/L,去除率为67.2%～78.9%,均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中的一级B排放标准.     

超声波-膜生物法联合处理垃圾焚烧厂渗滤液

采用超声波-膜生物法(MBR)联合处理垃圾渗滤液,探讨了超声波辐射时间和MBR的水力负荷对COD、NH3-N和TP去除的影响。结果表明,(1)超声波单独处理时,超声波辐射时间在30～90 s时,COD、NH3-N最大增加率分别34.31%、3.36%,而对TP的去除没有影响;(2)超声波-膜生物(MBR)联合处理时,超声波辐射时间为300 s,MBR的水力负荷为6.4 L/(m2.d)时,COD、NH3-N和TP的最佳去除率分别为92.20%、80.10%和91.12%;MBR的水力负荷为12.8 L/(m2.d),超声波辐射时间在5～20 min时,COD、NH3-N的最佳去除率分别为92.34%、79.93%,TP的浓度低于0.2 mg/L;MBR反应时间为7 h,超声波辐射时间为5～20 min,与未进行超声波辐射处理(超声波辐射时间为0 min)相比,COD、NH3-N的去除率增加了11.37%、15.26%;超声波预处理有助于提高后续MBR对COD、NH3-N的去除作用。     

矿化污泥生物反应器处理生活垃圾填埋场老龄渗滤液

经长时间稳定化形成的矿化污泥中,含有种类丰富和数量繁多的降解性微生物,具有处理渗滤液的潜力。建立3个矿化污泥生物反应器,即C1(粉煤灰0%),C2(粉煤灰9.1%),C3(粉煤灰16.7%),以处理垃圾填埋场老龄渗滤液。在单级矿化污泥反应器中,当进水COD和NH3-N分别约为1350和900 mg/L时,水力负荷为17.7～70.8 L/(m3.d),COD去除率可超过65%,氨氮的去除率可超过94%。粉煤灰的加入一定程度上降低了COD去除率,但有助于氨氮的去除。在二级矿化污泥生物反应器中(即C3～C1串联),水力负荷为35.4 L/(m3.d)的工况下,当COD、TOC、IC和NH3-N分别为1 500～2 500,500～900,1 200～1 600和1 200～1 450 mg/L时,出水可达到COD<300 mg/L,TOC<180 mg/L,IC<100 mg/L,NH3-N<5 mg/L。但是,矿化污泥生物反应器对渗滤液总氮的去除率较低,仅为20%左右。     

PAC-MBR处理垃圾渗滤液的硝化性能研究

研究了粉末活性炭(PAC)作为载体的膜生物反应器(MBR)处理吹脱后垃圾渗滤液的硝化性能.在HRT=3 d、NH 4-N=200～500 mg/L条件下,进水pH＞8.7时,PAC-MBR和没有添加PAC的普通MBR均只能将氨氮转化为NO-2;降低pH至7.6～8.2时,PAC-MBR中的亚硝酸盐氧化菌迅速恢复活性,将NO-2完全转化为硝酸盐,而普通MBR仍然停留在亚硝化阶段;当吹脱取消后,NO-2迅速消失,这可能与取消吹脱后,不再使用大量硫酸进行pH调节有关.研究发现,当SO2-4为3 g/L时,氨氮氧化速度出现了明显的下降,表明SO2-4对硝化菌具有抑制作用;同时,微生物代谢产物(SMP)分泌量越高,NO-2含量越低,但是SMP不是影响NO-2积累的主要原因.