以AO~4微氧曝气工艺为核心的垃圾渗滤液处理技术研究

发布时间：2017-10-03 05:21

  本文关键词：以AO~4微氧曝气工艺为核心的垃圾渗滤液处理技术研究

  更多相关文章： 垃圾填埋渗滤液 厌氧发酵沼液 AO~4 SR-AOP 脱氮除碳 微生物学机理

【摘要】：卫生填埋是我国生活垃圾处理处置的主要方式。垃圾填埋场渗滤液经济高效脱氮除碳达标处理技术研发一直是困扰我国垃圾处理行业发展的一个难题。生化加膜法组合工艺虽然有效,但存在运行成本高、浓缩液二次污染严重等问题。本文设计开发了一套适用于垃圾填埋场渗滤液高效脱氮除碳A04微氧曝气工艺,并将其运用到厨余垃圾厌氧发酵沼液与填埋场渗滤液共处理中；在此基础上,通过整合A04生化处理与硫酸根自由基高级氧化(SR-AOP),建立了垃圾渗滤液AO4+SR-AOP+A/O+SR-AOP达标处理技术。研究结果表明,以A04为核心的处理工艺对垃圾渗滤液具有良好的处理效果。论文主要研究结论如下：(1)设计开发了一套垃圾渗滤液A04微氧曝气高效脱氮除碳工艺。A04微氧曝气工艺由前置反硝化单元和四级微氧曝气单元构成。利用SND(同步硝化反硝化)与PND(短程硝化反硝化)的原理,以及内外回流调节,A04微氧曝气工艺对垃圾渗滤液COD(化学需氧量)、NH4+-N(氨氮)和TN(总氮)的平均去除率分别可达85%、99%和87%。出水水质为COD在500-1900 mg/L,NH4+-N小于25 mg/L,TN为100-280 mg/L。定量PCR检测结果发现,各单元活性污泥中较高的amoA(硝化过程)与nirK和nirS(反硝化过程)功能基因拷贝数,表明传统的硝化-反硝化过程是系统脱氮的主要原理。低溶氧下成功富集大量反硝化细菌,实现污泥中nirS功能基因拷贝数远高于硝化过程的功能基因。AOB(氨氧化细菌)的丰度远高于NOB(亚硝酸盐氧化细菌),这表明系统脱氮过程主要依赖短程硝化反硝化作用得以稳定实现。(2)开发了以A04微氧曝气工艺为核心的厨余垃圾厌氧发酵沼液与填埋渗滤液共处理技术。试验结果表明,通过优化沼液配比可显著提高A04微氧曝气系统稳定高效脱氮效率。当沼液添加比例8%时,系统平均出水TN可降低80 mg/L(40-100 mg/L)左右,COD浓度虽然略有上升,但系统出水水质C/N可从原来的3.6提高至8.0,有助于通过后续深度处理达标排放。(3)采用响应曲面法研究了温度、pH值和Na2S2O8浓度对SR-AOP去除渗滤液A04生化尾水TOC和TN效果的影响。结果表明,各单因子对SR-AOP处理效果的影响大小的顺序为：pH温度Na2S2O8浓度。且SR-AOP处理可以大幅提高生化尾水的B/C,在0.5 g/LNa2S2Og浓度时,B/C可由0.19提高至0.57,为后续生化处理奠定了基础。利用SR-AOP处理前期生化尾水,按照pH为5,温度为室温,Na2S2O8浓度为1g/L,FeSO4浓度为1g/L的最优参数进行高级氧化,可以去除约40%的COD和10%的TN,并显著提高出水可生化性；出水再经A/O和第二级高级氧化深度处理,水质达到COD 86 mg/L和TN 33 mg/L,COD和TN指标均低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表2标准。
【关键词】：垃圾填埋渗滤液 厌氧发酵沼液 AO~4 SR-AOP 脱氮除碳 微生物学机理
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 致谢6-8
• 摘要8-10
• Abstract10-14
• 第一章 绪论14-23
• 1.1 垃圾渗滤液和厨余垃圾厌氧发酵沼液的产生与特点14-16
• 1.1.1 垃圾渗滤液的产生和特点14-15
• 1.1.2 厨余垃圾厌氧发酵沼液的产生与特点15-16
• 1.2 渗滤液及沼液常用达标处理工艺16-21
• 1.2.1 渗滤液常用处理工艺16-20
• 1.2.1.1 生化法与膜法组合工艺16-18
• 1.2.1.2 生化法与高级氧化法组合工艺18-20
• 1.2.2 沼液常用处理工艺20-21
• 1.3 论文的研究意义、研究目标和研究内容21-23
• 1.3.1 研究意义21
• 1.3.2 研究目标21
• 1.3.3 研究内容21-23
• 第二章 材料与方法23-28
• 2.1 AO~4微氧曝气工艺性能研究和高级氧化试验材料及设计23-25
• 2.1.1 AO~4微氧曝气工艺同步脱氮除碳性能研究试验材料与装置23-24
• 2.1.2 厨余垃圾厌氧发酵沼液协同AO~4工艺处理垃圾渗滤液脱氮性能研究试验材料24
• 2.1.3 高级氧化试验材料及设计24-25
• 2.2 水样及污泥样测试项目与方法25-26
• 2.3 污泥样品微生物总DNA的提取26-27
• 2.4 功能基因荧光定量PCR分析27-28
• 第三章 结果与讨论28-51
• 3.1 垃圾渗滤液AO~4微氧曝气工艺同步脱氮除碳性能28-35
• 3.1.1 AO~4微氧曝气工艺处理渗滤液效果28-33
• 3.1.2 AO~4微氧曝气工艺脱氮过程微生物学机理研究33-35
• 3.2 厨余垃圾厌氧发酵沼液协同AO~4工艺处理垃圾渗滤液效能35-41
• 3.2.1 第三级微氧曝气池添加沼液对AO~4工艺脱氮性能的影响36-39
• 3.2.2 渗滤液原水中添加沼液对AO~4工艺脱氮性能的影响39-41
• 3.3 硫酸根自由基高级氧化深度处理AO~4微氧曝气工艺生化尾水研究41-51
• 3.3.1 影响SR-AOP处理AO~4生化尾水效果的单因子研究41-44
• 3.3.2 响应面法研究复合因子对SR-AOP处理AO~4生化尾水效果的影响44-48
• 3.3.3 AO~4工艺共处理渗滤液与沼液生化尾水深度处理研究48-51
• 第四章 结论与展望51-54
• 4.1 研究结论51-52
• 4.2 主要创新点52
• 4.3 研究展望52-54
• 参考文献54-62
• 攻读硕士期间发表的文章、专利及奖励62-63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 郑欢;孙德栋;梁花梅;马春;张新欣;郝军;薛芒;;硫酸根自由基处理含酚废水的研究[J];大连工业大学学报;2012年06期

2 张萌;于晓晴;邱琳;陆慧锋;郑平;;响应曲面法优化铁盐除磷工艺[J];浙江大学学报(农业与生命科学版);2012年05期

3 靳红梅;常志州;叶小梅;马艳;朱瑾;;江苏省大型沼气工程沼液理化特性分析[J];农业工程学报;2011年01期

4 赵进英;张耀斌;全燮;赵雅芝;;加热和亚铁离子活化过硫酸钠氧化降解4-CP的研究[J];环境科学;2010年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 张瑞红;基于物化—序批式生物膜工艺处理厨余垃圾厌氧消化液的研究[D];昆明理工大学;2007年

2 李淑兰;猪场废水厌氧消化及后处理技术研究[D];中南林学院;2003年

，

本文编号：963360