【摘要】： 隨著我國城市化進程加快和經(jīng)濟快速發(fā)展,垃圾處理問題日益突出。衛(wèi)生填埋作為我國主要的垃圾處理技術(shù),產(chǎn)生的垃圾滲濾液對環(huán)境危害日益嚴重。由于垃圾滲濾液具有水量、水質(zhì)變化大,CODCr、氨氮濃度高,可生物降解性差,有毒有害物質(zhì)濃度高的特點,使垃圾滲濾液處理成為國際上公認的難點。 目前,國內(nèi)外垃圾滲濾液污染及其防治的相關(guān)研究逐漸增多,出于對運行費用的考慮,絕大部分研究者將滲濾液處理研究重點集中在生物處理技術(shù)研究上。以往工程實踐和研究結(jié)果表明,滲濾液不經(jīng)過預(yù)處理,很難達到排放標準�！渡罾盥駡鑫廴究刂茦藴省�(GB16889—2008)的頒布實施,為滲濾液處理提出更高的要求。進行垃圾滲濾液處理工藝研究,提高滲濾液處理效能,滿足新的排放標準,成為課題面臨的和必須解決的重點難題。 本論文總結(jié)了國內(nèi)外垃圾滲濾液處理技術(shù)的研究成果及經(jīng)驗教訓(xùn),在試驗研究基礎(chǔ)上,通過對黑石子垃圾滲濾液處理工藝運行模式和處理效果的分析,應(yīng)用生物處理技術(shù)和反應(yīng)工程學(xué)原理,提出了“序批式強化預(yù)處理反應(yīng)器SIPR+序批式生物膜反應(yīng)器SBBR”的生物處理組合工藝構(gòu)想,并進行了SIPR-SBBR工藝處理效能、模型驗證和理論計量研究。通過水解反應(yīng)和硝化反硝化在SIPR的共同實現(xiàn),同步提高了預(yù)處理出水的可生化性和預(yù)處理反應(yīng)器的脫氮效能,使預(yù)處理出水營養(yǎng)配比良好,為后續(xù)好氧生物處理創(chuàng)造了有利條件。同時后續(xù)好氧生物處理工藝——SBBR工藝在低能耗條件下,具有高效的污染物去除效能,抗沖擊負荷能力強,出水水質(zhì)穩(wěn)定。 通過SIPR和SBBR處理效能影響因素試驗研究,探索較優(yōu)的運行工況,以高效節(jié)能的處理方式,因地制宜地提高滲濾液生物處理效果。試驗證明,采用SIPR+SBBR的工藝組合技術(shù)路線,能得到了較好的滲濾液脫碳脫氮效果,并且常溫下,SIPR-SBBR出水平均CODCr、BOD5、TOC、氨氮、TN、TP、SS和色度低達179mg/L、26.8mg/L、95.8mg/L、35.2mg/L、134.9mg/L、2.75mg/L、27.3mg/L和35倍。 以高效、低能耗、保證處理水量為目標,分別進行常溫、較高溫度、較低溫度條件下SIPR-SBBR處理效能正交試驗研究,SIPR、一階SBBR、二階SBBR最佳處理工藝條件是:HRT分別為2d、4d、2d,DO濃度分別為0.75mg/L、2.0mg/L、2.5mg/L,序批周期為6h(常溫);HRT分別為1.5d、3d、1.5d,DO濃度分別為1.0mg/L、2.5mg/L、3.0mg/L,序批周期為6h(較高溫度);HRT分別為3d、6d、3d,DO濃度分別為0.7mg/L、2.0mg/L、2.5mg/L,序批周期為8h(較低溫度)。根據(jù)新頒布實施的《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889—2008),常溫下SIPR-SBBR出水BOD5、TP、色度、SS、總汞、總砷、總鎘、總鉻、六價鉻能滿足直接排放標準。 通過對SIPR+SBBR垃圾滲濾液處理工藝的生物降解機理分析,認為SIPR對顆粒態(tài)、粗膠體、難降解有機物的去除是高效的,同時SBBR對溶解性有機物的降解具有高效性。滲濾液在經(jīng)過SIPR處理后,出水中難化學(xué)氧化有機物比率大幅度下降,而經(jīng)過SBBR處理,出水中難化學(xué)氧化有機物比率上升,為后續(xù)深度生化工藝處理增加難度。經(jīng)SIPR-SBBR處理,滲濾液的氮磷比進一步減小,緩解了缺磷問題;同時出水碳氮比逐漸提高,這為后續(xù)深度處理提供了較好的營養(yǎng)配比。 為保證最終出水滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889—2008),設(shè)計了“混凝沉淀+SBBR”的后續(xù)深度生化處理工藝,混凝沉淀對難于生物降解的污染物具有較好的去除效果,SBBR具有較高的脫氮效能。SIPR+SBBR+混凝沉淀+SBBR生化組合工藝最終出水達到新頒布的《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889—2008)規(guī)定的直接排放標準。 結(jié)合生物篩選理論和混合菌群脫氮動力學(xué)研究結(jié)果,建立了SIPR的脫氮動力學(xué)模型,并進行模型擬合,動力學(xué)理論計算值與實際去除效果擬合較好。通過進行生物膜降解機理研究,得出二階段SBBR有機物降解動力學(xué)模型,以此指導(dǎo)生產(chǎn)性試驗。這為今后SIPR-SBBR成功地運用到滲濾液生物處理工程實踐中去,奠定了理論基礎(chǔ),提供了技術(shù)支撐。
【圖文】：

有機負荷為 0.4kgBOD5/m3·d，在曝氣量為 150~250L/h 時 CODCr、氨氮的去除率分別為 65~79%、62~97%，從而證實 SBBR 具有較高的滲濾液處理效能[181]。② SBBR 的運行模式SBBR 序批式進水、間歇曝氣攪拌、靜置和周期末排水。同時在 SBBR 工藝的試驗研究過程中，充分利用生物膜法的優(yōu)點，保持生物膜脫落和增長動態(tài)平衡。4.3 模型設(shè)計方案鑒于黑石子工藝設(shè)計具有一定的合理性，在模型尺寸設(shè)計中以黑石子的強化預(yù)處理-生物接觸氧化工藝為原型，并注重在試驗運行過程中進行調(diào)整和優(yōu)化。依據(jù)原型弗勞德數(shù)（ Fr = V/gl，模型對流體的主要作用力是重力）確定模型和原型的相似比 λl。考慮到原型水平長度較大，如果在豎直方向和水平方向均遵守同一線性長度比尺 λl，則模型水深很小，在水深很小的水流中，表面張力的影響顯著，不能保證水流相似，而且模型高度對污泥沉降有很大影響。因此需確定一個對污泥沉降較為有利的高度值，再根據(jù)已計算出來的體積，，確定反應(yīng)器的長度、寬度。

考慮到試驗場地、流量情況、模型制作條件和經(jīng)濟因素，經(jīng)反復(fù)研究推敲，確定模型和原型相似比 λl=30，模型有效水深為 0.4m，預(yù)處理、一階、二階好氧反應(yīng)器體積分別為 0.016m3、0.064m3、0.032m3，尺寸分別為 0.2×0.2×0.4m、0.2×0.8×0.4m、0.2×0.4×0.4m。為進行模型處理效能的同步對比試驗，并節(jié)省試驗時間，設(shè)計了四套相同的預(yù)處理（1＃、2＃、3＃、4＃）模型和兩套好氧生物處理（1＃、2＃）模型（見圖 4.1、4.2），以確定最優(yōu)的運行方式。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：X703

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 李潤宣;李鴻雁;吳丹;施偉華;;PAC混凝沉降法處理垃圾滲濾液的研究[J];當代化工;2010年04期

2 徐速標;余文騰;;復(fù)合混凝劑處理垃圾填埋場滲濾液的研究[J];當代化工;2010年04期

3 余文騰;許越;張永利;;垃圾滲濾液處理中混凝劑的篩選及復(fù)配[J];當代化工;2010年06期

本文編號：2674337