【摘要】：在垃圾焚燒發(fā)電過程中，由于新鮮垃圾熱值較低，需要進行5d左右的發(fā)酵，由此產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組分。垃圾滲濾液的處置是廢水治理領域的一個難題，當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，但是往往難以達到理想的處理效果，出水有機物濃度高，可生化性低，需要進一步處理。當前普遍采用膜處理工藝對生物處理出水進行深度處理，然而由于生物處理出水的COD、SS含量較高，直接進行膜處理，對膜材料污染嚴重，嚴重影響了膜的使用壽命。因此發(fā)展新的工藝或者傳統(tǒng)工藝的改進已經(jīng)成為當前發(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-生物處理工藝運行特性、上流式厭氧污泥床(UASB)處理滲濾液的動力學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物(DOM)的組成及其結構特性隨混凝-生物處理-深度處理組合工藝的變化規(guī)律，并對其機理進行初步探討。得到的研究結果如下。 （1）混凝-生物處理工藝運行特性研究表明，當進水COD平均濃度為17825mg/L時，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去除率達到20%，出水COD的平均濃度為14260mg/L�；炷A處理后，采用UASB-SBR-好氧1-好氧2組合工藝進行處理，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到94%和98%，出水COD和氨氮分別為965和25mg/L。 （2）UASB反應器處理垃圾滲濾液的動力學研究表明，當UASB的水力停留時間(HRT)由6d逐步縮短到4、3、2、1和0.5d時，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細胞COD/mg COD、0.00328d-1、0.128d-1。在Modified Stover-Kincannon方程中基質最大利用速率系數(shù)Rmax和飽和系數(shù)KB分別為10、11.03g COD/(L da)。在Grau second-order多組分基質去除方程中取得較大的動力學參數(shù)a(a=進水濃度/(基質去除速率*微生物濃度))，其值為1.1266，說明UASB反應器抗沖擊負荷能力強。此外，通過三種基質降解動力學模型的預測值與實際值的比較，發(fā)現(xiàn)Grau second-order方程的預測值與實際值吻合度最高，線性相關系數(shù)達到0.999，最適于預測UASB反應器處理性能。 （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，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去除率達到50%，有效降低了難溶惰性COD含量，縮短了后續(xù)電化學處置時間�；炷に嚭螅捎秒娀瘜W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去除率達到36%，同時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-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，當進水COD和氨氮的平均值分別為17825和1946mg/L時，組合工藝對滲濾液中COD和氨氮去除率均達到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）的去除率均達到99%左右，對腐殖酸（HA）、富里酸（FA）、親水性物質（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物腐殖化程度不斷降低，芳香構化程度不斷減小。
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【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X703;X773

【參考文獻】

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本文編號：2378625