【摘要】：在垃圾焚燒發(fā)電過程中，由于新鮮垃圾熱值較低，需要進(jìn)行5d左右的發(fā)酵，由此產(chǎn)生的垃圾滲濾液呈暗綠色，有明顯的刺激性氣味，懸浮物含量較高且含有高濃度氨氮和毒性難降解有機(jī)組分。垃圾滲濾液的處置是廢水治理領(lǐng)域的一個(gè)難題，當(dāng)前垃圾滲濾液處理主流工藝包括生物處理、混凝、高級氧化技術(shù)和反滲透等。雖然近年來開發(fā)出了很多垃圾滲濾液高效生物處置工藝，但是往往難以達(dá)到理想的處理效果，出水有機(jī)物濃度高，可生化性低，需要進(jìn)一步處理。當(dāng)前普遍采用膜處理工藝對生物處理出水進(jìn)行深度處理，然而由于生物處理出水的COD、SS含量較高，直接進(jìn)行膜處理，對膜材料污染嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了膜的使用壽命。因此發(fā)展新的工藝或者傳統(tǒng)工藝的改進(jìn)已經(jīng)成為當(dāng)前發(fā)展的趨勢。 為此，本研究以焚燒廠垃圾滲濾液為研究對象，采用混凝-生物處理-深度處理組合工藝處理垃圾滲濾液，分別研究混凝-生物處理工藝運(yùn)行特性、上流式厭氧污泥床(UASB)處理滲濾液的動(dòng)力學(xué)以及滲濾液生物處理出水的深度處理組合工藝，分析滲濾液中溶解性有機(jī)物(DOM)的組成及其結(jié)構(gòu)特性隨混凝-生物處理-深度處理組合工藝的變化規(guī)律，并對其機(jī)理進(jìn)行初步探討。得到的研究結(jié)果如下。 （1）混凝-生物處理工藝運(yùn)行特性研究表明，當(dāng)進(jìn)水COD平均濃度為17825mg/L時(shí)，在混凝最優(yōu)工藝條件下（以PAC為混凝劑，pH和藥劑投加量分別為7.0和600mg/L），滲濾液COD去除率達(dá)到20%，出水COD的平均濃度為14260mg/L。混凝預(yù)處理后，采用UASB-SBR-好氧1-好氧2組合工藝進(jìn)行處理，組合工藝中對COD、氨氮具有顯著去除效果的工藝單元分別為UASB和好氧2，去除率分別達(dá)到70%和80%。在最優(yōu)工藝條件下，混凝-生物處理組合工藝對COD和氨氮的去除率分別達(dá)到94%和98%，出水COD和氨氮分別為965和25mg/L。 （2）UASB反應(yīng)器處理垃圾滲濾液的動(dòng)力學(xué)研究表明，當(dāng)UASB的水力停留時(shí)間(HRT)由6d逐步縮短到4、3、2、1和0.5d時(shí)，COD去除率從76%逐漸降至30%。在Monod方程中生長比率Y、衰減系數(shù)Kd、最大比生長速率μ分別為0.0563mg細(xì)胞COD/mg COD、0.00328d-1、0.128d-1。在Modified Stover-Kincannon方程中基質(zhì)最大利用速率系數(shù)Rmax和飽和系數(shù)KB分別為10、11.03g COD/(L da)。在Grau second-order多組分基質(zhì)去除方程中取得較大的動(dòng)力學(xué)參數(shù)a(a=進(jìn)水濃度/(基質(zhì)去除速率*微生物濃度))，其值為1.1266，說明UASB反應(yīng)器抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。此外，通過三種基質(zhì)降解動(dòng)力學(xué)模型的預(yù)測值與實(shí)際值的比較，發(fā)現(xiàn)Grau second-order方程的預(yù)測值與實(shí)際值吻合度最高，線性相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.999，最適于預(yù)測UASB反應(yīng)器處理性能。 （3）生物處理出水的深度處理組合工藝研究表明，以聚合氯化鋁(PAC)為混凝劑時(shí)，在pH和藥劑（有效成分）投加量分別為6.0和600mg/L條件下，滲濾液COD去除率達(dá)到50%，有效降低了難溶惰性COD含量，縮短了后續(xù)電化學(xué)處置時(shí)間。混凝工藝后，采用電化學(xué)工藝處理，在最優(yōu)工藝條件下：pH為6.0、電流I為1.2A（電流密度為18.18mA/cm2）、Cl-投加量為1000mg/L、極板距離為2cm，電解30min滲濾液COD去除率達(dá)到36%，同時(shí)難降解有毒物含量明顯降低，滲濾液可生化性TbOD/COD由10%提升至最大值64%。最后采用CSTR處理滲濾液電解出水，系統(tǒng)出水COD、氨氮和色度分別為100-150mg/L、7-13mg/L和25倍。 （4）采用“混凝1-厭氧-SBR-好氧1-好氧2（生物處理工藝）”+“混凝2-電化學(xué)-好氧3-GAC(深度處理工藝)”組合工藝，研究了組合工藝中DOM組分的變化特性，研究表明，當(dāng)進(jìn)水COD和氨氮的平均值分別為17825和1946mg/L時(shí)，組合工藝對滲濾液中COD和氨氮去除率均達(dá)到99%左右，出水COD、氨氮、色度分別為57mg/L、5mg/L、15倍。組合工藝對滲濾液DOM中三種組分（HA、FA和HyI）的去除率均達(dá)到99%左右，對腐殖酸（HA）、富里酸（FA）、親水性物質(zhì)（HyI）的削減顯著的工藝單元分別為混凝2、厭氧和顆�；钚蕴浚℅AC），分別達(dá)到86%、77%和84%。出水HA、FA和HyI的COD濃度分別為10、23和6mg/L，其中分子量較小的FA為出水主要組分。隨組合工藝處理過程的進(jìn)行，滲濾液中DOM的紫外區(qū)吸光度值顯著下降，DOM的E254、E253/E203分別由1.55、0.64下降至0.012和0.024，說明DOM的芳香性和復(fù)雜程度顯著降低，脂肪鏈含量逐漸增加；此外，E300/E400和E465/E665分別由2.65和2.17增加至9.78和8.03，，表明滲濾液中溶解性有機(jī)物腐殖化程度不斷降低，芳香構(gòu)化程度不斷減小。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：X703;X773

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2378625