本文關鍵詞：填埋場生物反應器處理滲濾液脫氮途徑機理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生活垃圾衛(wèi)生填埋處理時,會產(chǎn)生成分復雜、氮含量極高的垃圾滲濾液。尤其是填埋后期產(chǎn)生的老齡成熟滲濾液,可生化降解有機物被大量分解,C/N比嚴重失衡,使得硝化-反硝化脫氮方式難以奏效。厭氧氨氧化作為一種無需碳源的新型脫氮途徑,與反硝化脫氮存在一定的互補性,為協(xié)同處理滲濾液脫氮提供了可能。但關于滲濾液進水水質(zhì)條件,如有機負荷和不同氮形態(tài)等,對反應器厭氧氨氧化和反硝化脫氮的影響尚缺乏研究。此外,在滲濾液處理中,如何快速啟動厭氧氨氧化工藝并穩(wěn)定運行,對于實際滲濾液的處理具有實際意義。本研究采用上海市某垃圾填埋場內(nèi)陳垃圾作為填料構(gòu)建填埋場生物反應器。設計正交試驗,探究進水水質(zhì)條件,如有機負荷、BOD/TN和NO2-/NH4+等,對反硝化和厭氧氨氧化協(xié)同脫氮的影響。通過選擇合適的污泥接種源,研究提高填埋場生物反應器快速啟動的有效策略。此外,通過15N同位素示蹤技術,對滲濾液脫氮過程中反硝化和厭氧氨氧化的脫氮效率及貢獻率進行解析。結(jié)論如下：(一)進水水質(zhì)對反應器處理效果的影響在本研究的參數(shù)范圍內(nèi)：(1)在本研究所設置的9組反應器中,去除效果最佳的反應器進水有機負荷、BOD/TN和NO2-/NH4+分別為0.04 kg/(m3·d)、0.20和1.5時,總氮和氨氮去除率最高達到92.66%和81.67%；去除效果較差的為反應器進水有機負荷、BOD/TN和NO2-/NH4+分別為0.02kg/(m3·d)、0.05和0.5時,總氮和氨氮去除率最高僅為43.82%和41.80%。(2)進水有機負荷、BOD/TN比值都與填埋場生物反應器脫氮效果呈現(xiàn)正相關,表明有機負荷、BOD/TN比值的提高均有利于滲濾液的脫氮效果；進水NO2-/NH4+比值為0.5和1.5時,與反應器脫氮效果之間的相關性較差,而NO2-/NH4+比值為1.0時,二者相關性高,說明適合本研究填埋場生物反應器脫氮的NO2-/NH4+比值為1.0。(3)建議在填埋場反應器處理成熟滲濾液脫氮過程中,優(yōu)化的進水條件為：有機負荷、BOD/TN和NO2-/NH4+比值分別控制在0.04～0.07kg/(m3·d)、0.20和1.0。(二)填埋場生物反應器快速啟動策略(1)以混合有厭氧活性污泥的陳垃圾為填料(污泥接種率為6%),可以迅速提高反應器對垃圾滲濾液的處理效果,使反應器運行初期總氮和氨氮去除率均值分別達到82.55%和88.19%,比對照組高11.51%和11.31%,且先于對照組達到穩(wěn)定狀態(tài),此時總氮和氨氮去除率最高分別達到89.99%和91.61%,比對照組縮短約42.86%的馴化時間,說明向反應器中添加厭氧活性污泥是實現(xiàn)加快反應器運行的有效策略。(2)未接種厭氧活性污泥的反應器總氮和氨氮去除率增長較慢,反應器運行前期總氮和氨氮去除率僅為71.04%和76.88%,且比實驗組推遲18 d達到穩(wěn)定狀態(tài)。(三)反硝化和厭氧氨氧化協(xié)同脫氮機理通過采用15N同位素示蹤技術研究反應器中反硝化和厭氧氨氧化對總氮去除的貢獻率。結(jié)果顯示：(1)本研究的填埋場生物反應器中厭氧氨氧化貢獻率范圍在7.50%～26.95%。(2)同一反應器內(nèi)中下部陳垃圾樣品厭氧氨氧化貢獻率(約為11.02%～26.95%)均明顯高于上部(約為7.5%～11.86%)。說明填埋場生物反應器中下部更適于厭氧氨氧化脫氮。(3)接種反硝化數(shù)量較多本研究中的厭氧活性污泥可以顯著增加反硝化脫氮效率,但會降低厭氧氨氧化菌的貢獻率。(4)陳垃圾樣品厭氧氨氧化貢獻率變化趨勢與NO2-/NH4+比值密切相關(相關系數(shù)r=0.997)。進水NO2-/NH4+比值為1.5的厭氧氨氧化貢獻增長率明顯比0.5的高,說明進水合適的NO2-/NH4+比值影響著厭氧氨氧化貢獻的增長速率。綜上所述,進水水質(zhì)對于填埋場生物反應器處理滲濾液脫氮有重要影響,厭氧氨氧化可以和反硝化協(xié)同脫氮,最高貢獻率可達27%,通過調(diào)控進水水質(zhì)可以優(yōu)化反應器的脫氮效率。此外,接種厭氧活性污泥,可以實現(xiàn)反應器脫氮的快速啟動。
【關鍵詞】：垃圾滲濾液 填埋場生物反應器 厭氧氨氧化 反硝化 脫氮 ~(15)N同位素示蹤
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X703
【目錄】：

• 內(nèi)容摘要6-8
• Abstract8-14
• 第一章 緒論14-26
• 1 研究目的及意義14-15
• 2 國內(nèi)外研究進展15-24
• 2.1 水質(zhì)及運行狀況對反硝化菌和厭氧氨氧化菌的影響16-20
• 2.1.1 水質(zhì)狀況16-18
• 2.1.2 運行條件18-20
• 2.2 接種活性污泥在啟動厭氧氨氧化工藝中的應用20-21
• 2.3 ~(15)N同位素示蹤技術在厭氧氨氧化量化研究中的應用21-24
• 3 研究內(nèi)容和技術路線24-26
• 3.1 研究內(nèi)容24-25
• 3.2 技術路線25-26
• 第二章 進水水質(zhì)對反應器脫氮效果的影響26-39
• 1 前言26
• 2 材料與方法26-29
• 2.1 實驗裝置26-27
• 2.2 工況運行27-28
• 2.3 樣品采集與測定28
• 2.4 數(shù)據(jù)分析28-29
• 3 實驗結(jié)果與討論29-37
• 3.1 實驗結(jié)果29-35
• 3.1.1 進水條件對總氮去除效果的影響29-30
• 3.1.2 進水條件對氨氮去除效果的影響30-32
• 3.1.3 進水條件對亞硝氮去除效果的影響32-33
• 3.1.4 進水條件對硝氮含量的影響33-35
• 3.2 結(jié)果討論35-37
• 4 本章小結(jié)37-39
• 第三章 填埋場生物反應器快速啟動研究39-45
• 1 前言39
• 2 材料與方法39-40
• 2.1 實驗裝置和方法39-40
• 2.2 工況運行40
• 2.3 樣品采集與測定40
• 2.4 數(shù)據(jù)分析40
• 3 實驗結(jié)果與討論40-44
• 3.1 實驗結(jié)果40-43
• 3.1.1 總氮去除效果變化趨勢40-41
• 3.1.2 氨氮去除效果變化趨勢41-42
• 3.1.3 亞硝氮去除效果變化趨勢42
• 3.1.4 出水硝氮含量變化趨勢42-43
• 3.2 結(jié)果討論43-44
• 4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 氮同位素示蹤技術研究反硝化及厭氧氨氧化協(xié)同脫氮45-54
• 1 前言45
• 2 原理與方法45-48
• 2.1 實驗原理45-46
• 2.2 實驗器材與試劑46-47
• 2.3 實驗方法47-48
• 2.4 數(shù)據(jù)分析48
• 3 實驗結(jié)果與討論48-53
• 3.1 實驗結(jié)果48-51
• 3.1.1 進水水質(zhì)對厭氧氨氧化脫氮貢獻率的影響48-50
• 3.1.2 快速啟動試驗中厭氧氨氧化脫氮貢獻率變化研究50-51
• 3.2 結(jié)果討論51-53
• 4 本章小結(jié)53-54
• 第五章 結(jié)論與建議54-57
• 1 實驗結(jié)論54-56
• 2 后續(xù)實驗建議56-57
• 參考文獻57-64
• 在學期間所取得的科研、實踐成果64-65
• 致謝65

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬向東;;城市生活垃圾滲濾液特性研究[J];科技信息;2009年22期

2 袁怡祥;馬人熊;譚春青;楊征;劉佳;;滲濾液蒸發(fā)處理技術的難點與對策[J];環(huán)境工程;2009年06期

3 易凱;;榕江縣城生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程滲濾液收集與處理系統(tǒng)設計[J];貴州化工;2011年01期

4 齊越;李啟彬;李光倜;李潔;;模擬生物反應器填埋場回灌滲濾液運移特性研究[J];環(huán)境科技;2013年04期

5 方明成,杜樹偉,王興全,杭世s，

本文編號：383011