双曝气双泥层过滤高效反应器处理堆肥渗滤液的试验研究

发布时间：2017-08-15 10:15

  本文关键词：双曝气双泥层过滤高效反应器处理堆肥渗滤液的试验研究

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【摘要】：好氧堆肥是农村生活垃圾处理处置的主要方式之一,好氧堆肥过程中会产生一种污染严重,水质成分复杂的高浓度废水—堆肥渗滤液。其特点是氨氮及有机污染物含量高,水质浓度波动大,重金属及无机大分子含量高。基于堆肥渗滤液特殊的水质且难降解的特点,堆肥渗滤液的有效收集与妥善处理已成为广大农村地区环境保护亟待解决的问题之一。试验以农村生活垃圾好氧堆肥所产生的堆肥渗滤液为研究对象,生化实验部分以课题组自行研发的双曝气双泥层过滤高效反应器(发明专利,专利号:ZL2010 1 0573254.4)为试验装置,采用连续曝气、连续进水的运行方式,分别探究了低浓度、高浓度不同进水水质、不同容积负荷运行工况下除碳脱氮效果,试验历时166天;混凝、生化组合工艺试验部分采用双曝气双泥层过滤高效反应器与混凝工艺组合处理堆肥渗滤液,分别从COD和NH_3-N的去除效果、产泥量、经济成本三个方面对混凝+生化与生化+混凝两种组合工艺进行对比分析,试验历时18天;两部分试验得出结论如下:(1)低浓度进水阶段:分别在0.6kg COD/(m~3·d)、1.2kg COD/(m~3·d)、1.8kg COD/(m~3·d)三个COD容积负荷下进行试验,COD去除率稳定在89%~91%左右,出水浓度稳定在200~280mg/L之间,去除效果相近;NH_3-N去除效果在1.8kg COD/(m~3·d)容积负荷条件下最好,氨氮去除率稳定在98%~99%,出水浓度稳定在3~8mg/L之间。在低浓度进水阶段最佳运行工况为:1.8kg COD/(m~3·d),HRT为47h,污泥回流比100%,第一曝气区溶解氧2~4mg/L,第二曝气区溶解氧0.5~1.0mg/L。(2)高浓度进水阶段:分别在0.6kg COD/(m~3·d)、1.2kg COD/(m~3·d)、1.8kg COD/(m~3·d)三个COD容积负荷下进行试验,随着容积负荷的逐级提升,COD、NH_3-N的出水浓度逐级提升,去除率逐级下降。基于工程上后序膜深度处理对进膜渗滤液水质浓度的要求,高浓度进水阶段,COD容积负荷应小于1.3kg COD/(m~3·d)。在此阶段最佳运行负荷为1.2kg COD/(m~3·d),此时COD出水浓度稳定在800~900mg/L之间,去除率稳定在97%~98%,氨氮出水浓度稳定在10~19mg/L之间,去除率稳定在99%左右,总氮的去除率稳定在97%~98%之间,出水浓度稳定在37mg/L~58mg/L之间。(3)混凝、生化组合工艺:在1.2kg COD/(m~3·d)容积负荷条件下,采用组合工艺处理高浓度堆肥渗滤液,从运行处理效果、污泥产生量、运行成本三个方面综合对比分析,生化+混凝的组合工艺优于混凝+生化组合工艺,混凝剂FeCl_3最佳pH为8.0左右,最佳投加量为700mg/L,组合工艺最终COD去除率达到98%~99%之间,出水浓度稳定在401~474mg/L之间,NH_3-N去除率达到99%,出水浓度稳定在11~13.6mg/L之间。本试验研究为后序NF/RO双膜深度处理提供了一种可靠高效的前处理方法,对堆肥渗滤液处理的实际工程应用具有一定的参考价值和应用前景。
【关键词】：堆肥渗滤液 COD 氨氮 总氮 容积负荷 组合工艺
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要9-11
• Abstract11-14
• 第1章 绪论14-26
• 1.1 课题来源14
• 1.2 堆肥渗滤液的产生及特点14-16
• 1.2.1 堆肥渗滤液的来源14-15
• 1.2.2 堆肥渗滤液的成分及水质特点15-16
• 1.3 堆肥渗滤液的危害16-17
• 1.4 堆肥渗滤液的处理方法简介17-21
• 1.4.1 物化处理法17-18
• 1.4.2 生物处理法18-21
• 1.4.3 物化-生物组合工艺21
• 1.5 堆肥渗滤液处理存在的问题21-22
• 1.6 课题研究目的、意义及内容22-24
• 1.6.1 研究目的22-23
• 1.6.2 研究意义23
• 1.6.3 研究内容23-24
• 1.7 课题研究特色及技术路线24-26
• 1.7.1 课题研究特色24-25
• 1.7.2 课题研究技术路线25-26
• 第2章 试验材料、试验装置和试验方法26-34
• 2.1 试验材料26-28
• 2.1.1 试验设备及仪器26
• 2.1.2 试验用水来源及水质概况26-28
• 2.1.3 接种污泥来源及性质28
• 2.2 试验装置及工艺流程28-32
• 2.2.1 试验装置28-30
• 2.2.2 反应器结构介绍30-31
• 2.2.3 工艺流程介绍31-32
• 2.3 试验方法32-34
• 第3章 生化试验过程及结果分析34-68
• 3.1 试验研究内容34
• 3.2 反应器启动阶段试验研究34-40
• 3.2.1 试验运行条件34-35
• 3.2.2 反应器启动阶段试验现象及分析35-36
• 3.2.3 反应器启动阶段试验结果分析36-40
• 3.3 低浓度进水阶段试验研究40-49
• 3.3.1 试验运行条件40-41
• 3.3.2 水质变化对处理效果的影响分析41-43
• 3.3.3 负荷提升阶段试验结果分析43-49
• 3.4 高浓度进水阶段试验研究49-62
• 3.4.1 试验运行条件49-52
• 3.4.2 水质变化对处理效果的影响分析52-53
• 3.4.3 负荷提升阶段试验结果分析53-62
• 3.5 试验优势分析及对于后序膜深度处理的意义62-64
• 3.5.1 试验优势综合分析62-64
• 3.5.2 对膜深度处理的意义64
• 3.6 本章小结64-68
• 第4章 混凝生化组合工艺处理堆肥渗滤液的试验研究68-86
• 4.1 混凝、生化组合工艺试验研究内容68
• 4.2 试验材料和过程68-70
• 4.2.1 试验水质68-69
• 4.2.2 混凝剂69
• 4.2.3 试验过程69-70
• 4.3 混凝+生化组合工艺试验研究70-78
• 4.3.1 单因素试验70-74
• 4.3.2 混凝+生化组合工艺试验运行条件74
• 4.3.3 混凝+生化组合工艺试验结果分析74-78
• 4.4 生化+混凝组合工艺试验研究78-82
• 4.4.1 单因素试验78-80
• 4.4.2 生化+混凝组合工艺试验运行条件80
• 4.4.3 生化+混凝组合工艺试验结果分析80-82
• 4.5 两种组合工艺试验对比分析82-84
• 4.5.1 试验结果对比分析82-84
• 4.5.2 污泥产量对比分析84
• 4.5.3 处理成本对比分析84
• 4.6 本章小结84-86
• 第5章 结论与建议86-90
• 5.1 结论86-88
• 5.2 建议88-90
• 参考文献90-94
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况94-96
• 致谢96

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