短程硝化厌氧氨氧化联合处理垃圾渗滤液及重金属毒性效应研究

发布时间：2020-06-23 05:26

【摘要】：垃圾渗滤液具有水质变化大、有机物浓度高、NH_4~+-N浓度高、重金属种类多、营养元素比例失调等特点,而传统的垃圾渗滤液处理工艺存在着各种问题,因此寻找一种既经济又高效的工艺势在必行。短程硝化-厌氧氨氧化工艺因其能耗低、无需外加碳源、产泥量少等特点,近年来成为污水处理领域的研究热点,有望成为垃圾渗滤液处理技术的突破点。本研究以实际垃圾渗滤液为研究对象,采用短程硝化厌氧氨氧化组合工艺,探究其处理垃圾渗滤液的可行性;考察了进水NO_2~--N/NH_4~+-N浓度比对厌氧氨氧化脱氮性能的影响;还研究了单一Cu~(2+)、复合Cu~(2+)和Cd~(2+)、复合Cu~(2+)和Ni~(2+)、复合Cd~(2+)和Ni~(2+)、复合Cu~(2+),Cd~(2+)和Ni~(2+)对厌氧氨氧化工艺的影响,旨在为短程硝化-厌氧氨氧化处理垃圾渗滤液应用于实际工程提供借鉴。主要研究结果如下:(1)在短程硝化和厌氧氨氧化独立启动(进水为模拟废水)后,将两反应器组合,以实际垃圾渗滤液为进水,在室温、不外加有机碳源的条件下实现了深度脱氮。组合工艺总氮去除负荷达到0.325kg/(m3·d),总氮去除率高达93%。(2)SBR-ASBR组合期间,考察了进水NO_2~--N/NH_4~+-N比值对厌氧氨氧化工艺的影响。试验结果表明:比值太大(1.6),出水中含高浓度的NO_2~--N并产生亚硝酸抑制,导致厌氧氨氧化活性受抑制;比值太小(0.9),出水含较高浓度NH_4~+-N,使组合工艺总氮去除效果不理想。因此,ASBR进水NO_2~--N/NH_4~+-N比值宜控制在0.9~1.6之间。(3)当重金属浓度达到一定浓度时,厌氧氨氧化污泥活性将受到抑制,并造成一定比例的厌氧氨氧化菌失活;受到抑制后,采用低氮负荷运行可以恢复其活性,且重金属种类(Cu~(2+)、Cd~(2+)和Ni~(2+))越多,抑制程度越大,恢复难度也越大。(4)重金属对厌氧氨氧化的抑制过程实质是厌氧氨氧化污泥中EPS对重金属的吸附过程,当EPS中的重金属含量达到一定量时,厌氧氨氧化活性受到抑制,并有一定量的厌氧氨氧化均失活。而抑制后厌氧氨氧化活性的活性过程,实质是厌氧氨氧化菌的增殖以及EPS中重金属析出并降至较低水平,厌氧氨氧化污泥恢复活性。
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703
【图文】：

短程硝化

制硝化反应维持在亚硝化阶段是实现短程硝化启动的技术关键，而实现关键在于将 NH4+-N 氧化控制在 NO2--N 阶段，阻止 NO2--N 的进一步氧化菌（AOB）和亚硝酸盐氧化菌（NOB）在生理机制及动力学特性上的固过调整 SBR 反应器相关运行参数对 SBR 反应器内两种化能自养菌及其他进行控制，从而实现短程硝化过程的启动。响短程硝化启动的主要因素包括温度、污泥龄（SRT）、溶解氧（DO）氨（FA）等。本实验采取不断提高氨氮负荷、严格控制 DO=0.5~1.0mg/L5 的方式，最终试验短程硝化的启动。料与方法验装置验装置采用 SBR 反应器，试验装置如图 2-1 所示，主要设计及控制参数

厌氧氨氧化,污泥,模拟废水

图 3-1 厌氧氨氧化 ASBR 装置示意图Fig.3-1 Anammox ASBR plant schematic种污泥污泥取自实验室已驯化好且已闲置两个月的厌氧氨氧化污泥，由于长呈褐色，厌氧氨氧化活性较差。接种后 ASBR 反应器内污泥浓度约 1验废水采用模拟废水，NH4+-N 和 NO2--N 由氯化铵（NH4Cl）和亚硝酸钠（度按需配置。其他组成成分为：碳酸氢钠（NaHCO3）168 mg/L、磷4）17.6 mg/L，试验水质见表 3-1。同时，为了保证所培养的微生物生入适当微量元素作为补充，微量元素主要成分见表 3-2。表 3-1 ASBR 模拟废水水质Table 3-1 ASBR simulation of wastewater quality项目浓度范围（mg/L）

【参考文献】