申请日2015.12.14
公开(公告)日2016.05.11
IPC分类号C02F3/30; C02F3/34
摘要
本发明公开一种同步硝化反硝化处理早期垃圾渗滤液深度脱氮的装置及方法，该装置包括垃圾渗滤液储存水箱和序批式反应器，所述垃圾渗滤液储存水箱的一侧设有进水管，所述垃圾渗滤液储存水箱的另一侧设有溢流管和排空管，所述进水管通过进水蠕动泵连接序批式反应器。本发明厌氧阶段利用富集的反硝化聚糖菌将进水中生物易降解性的挥发性脂肪酸VFAs转化为物降解速率慢的胞内聚-β-羟基-链烷酸脂PHAs，并在好氧阶段中作为同步硝化反硝化的碳源，实现无外加碳源下垃圾渗滤液中有机物和TN的高效去除，减少了大量碳源的投加，运行方式简单，大大降低运行成本。
摘要附图
权利要求书
1.一种同步硝化反硝化处理早期垃圾渗滤液深度脱氮的装置，其特征在于，所述装置包括垃圾渗滤液储存水箱(1)和序批式反应器(2)，所述垃圾渗滤液储存水箱(1)的一侧设有进水管(11)，所述垃圾渗滤液储存水箱(1)的另一侧设有溢流管(12)和排空管(13)，所述进水管(11)通过进水蠕动泵(21)连接序批式反应器(2)。
2.根据权利要求1所述的同步硝化反硝化处理早期垃圾渗滤液深度脱氮的装置，其特征在于，所述序批式反应器(2)内设置搅拌器(22)用于反应器内搅拌，设置溶解氧测定仪(23)、pH测定仪(24)、氧化还原电位测定仪(25)，分别用于测定序批式反应器(2)内泥水混合液的溶解氧值、pH值、氧化还原电位值，所述序批式反应器(2)的上部设置取样口(29)、排水阀(210)，所述序批式反应器(2)的底部设有曝气头(26)，所述曝气头(26)与空压机(28)通过气体流量计(27)连接。
3.应用权利要求1-2任一项装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
系统启动：取垃圾填埋场内垃圾渗滤液中的污泥至序批式反应器(2)，污泥浓度保持5000-6000mg/L;连接装置，采用“厌氧-好氧-缺氧”运行方式，每个周期包括：进水5min、厌氧搅拌120min、好氧曝气、缺氧搅拌30min、沉淀30min、排水5min;每个周期进水比、排水比为10%，好氧阶段溶解氧控制在0.4-0.6mg/L，曝气结束时间根据溶解氧测定仪(23)、pH测定仪(24)显示的DO、pH变化曲线实时控制判别硝化终点停止空气压缩泵(28)曝气，缺氧阶段投加3-4g乙酸钠作为反硝化碳源去除系统硝态氮、亚硝态氮;污泥龄控制在20-30d;
系统运行：将垃圾渗滤液储存水箱(1)和序批式反应器(2)连接，早期垃圾渗滤液进入垃圾渗滤液储存水箱(1)，通过进水蠕动泵(21)进入序批式反应器(2)中，搅拌器(22)开始厌氧搅拌120min，反硝化聚糖菌将垃圾渗滤液中生物易降解性的挥发性脂肪酸VFAs转化为物降解速率慢的胞内聚-β-羟基-链烷酸脂PHAs;
厌氧阶段结束后，空压机(28)开启，通过气体流量计(27)调节气量进行好氧曝气，好氧曝气阶段溶解氧控制在0.4-0.6mg/L，硝化菌缓慢的将混合液中氨氮降解为亚硝态氮、硝态氮，与此同时，反硝化聚糖菌以胞内PHAs和溶解性降解慢的有机物为同步硝化反硝化的碳源进行反硝化过程中氮素的去除，曝气结束时间根据溶解氧测定仪(23)、pH测定仪(24)显示的DO、pH变化曲线实时控制判别硝化终点停止空压机(28)曝气，沉淀30min，排水5min，进水比、排水比为10%，污泥龄为20-30d。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判别硝化终点、停止空压机(28)曝气的方法为：曝气反应时间超过0.5h时，当pH变化曲线中pH的一阶导数dpH/dt由负数突变为正数，且DO浓度由0.5mg/L突变至1.5mg/L以上。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述厌氧搅拌阶段：氧化还原电位测定仪(25)测定氧化还原电位值<-150mV，硝态氮、亚硝态氮的浓度<10mg/L。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述早期垃圾渗滤液的碳氮比COD/TN为8-10。
说明书
一种同步硝化反硝化处理早期垃圾渗滤液深度脱氮的装置及方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及垃圾渗滤液的生物脱氮处理，具体是一种同步硝化反硝化处理早期垃圾渗滤液深度脱氮的装置及方法。
背景技术
我国在今后相当长的一段时间内，卫生填埋还将成为中国处理城市垃圾的主要处理方法。在城市垃圾堆放及填埋过程中，垃圾所含的污染物随着有机物分解产生的水溶出，与垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水等一起形成了垃圾渗滤液。垃圾渗滤液具有氨氮含量高、有机物浓度高、污染物种类繁多、营养元素比例失调等特点，严重威胁周围环境安全。2008年，我国颁布了更加严格的垃圾渗滤液排放标准，对渗滤液处理提出了更高的要求，尤其在TN去除方面。
一般来说，早期垃圾渗滤液(垃圾填埋时间小于5年)可降解有机物浓度较高、磷含量很低，COD/TN一般能高于8，其中挥发性脂肪酸(VFAs)是有机物的主要成分。传统生物法“硝化/反硝化”处理垃圾渗滤液脱氮具有能耗高、碳源投加量大等弊端。近些年来，同步硝化反硝化(SND)技术越来越受到关注，该技术能够简化反应池的设计、减少反应池的体积。为了达到更好的同步硝化反硝化脱氮效果，需要保持相近的氨氧化速率和反硝化速率，碳源、溶解氧等是实现同步硝化反硝化的重要因素。最新研究表明，在处理早期垃圾渗滤液深度脱氮过程中，通过运行方式的改变、运行参数的控制，能够实现将溶解性易降解碳源转化为降解慢的胞内碳源，并在微好氧条件下能够实现高效的同步硝化反硝化脱氮。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种同步硝化反硝化处理早期垃圾渗滤液深度脱氮的装置及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种同步硝化反硝化处理早期垃圾渗滤液深度脱氮的装置，其特征在于，所述装置包括垃圾渗滤液储存水箱和序批式反应器，所述垃圾渗滤液储存水箱的一侧设有进水管，所述垃圾渗滤液储存水箱的另一侧设有溢流管和排空管，所述进水管通过进水蠕动泵连接序批式反应器。
作为进一步地优选，本发明所述序批式反应器内设置搅拌器用于反应器内搅拌，设置溶解氧测定仪、pH测定仪、氧化还原电位测定仪，分别用于测定序批式反应器内泥水混合液的溶解氧值、pH值、氧化还原电位值，所述序批式反应器的上部设置取样口、排水阀，所述序批式反应器的底部设有曝气头，所述曝气头与空压机通过气体流量计连接。
本发明还公开一种应用上述装置的方法，包括以下步骤：
系统启动：取垃圾填埋场内垃圾渗滤液中的污泥至序批式反应器，污泥浓度保持5000-6000mg/L;连接装置，采用“厌氧-好氧-缺氧”运行方式，每个周期包括：进水5min、厌氧搅拌120min、好氧曝气、缺氧搅拌30min、沉淀30min、排水5min;每个周期进水比、排水比为10%，好氧阶段溶解氧控制在0.4-0.6mg/L，曝气结束时间根据溶解氧测定仪、pH测定仪显示的DO、pH变化曲线实时控制判别硝化终点停止空气压缩泵曝气，缺氧阶段投加3-4g乙酸钠作为反硝化碳源去除系统硝态氮、亚硝态氮;污泥龄控制在20-30d;
系统运行：将垃圾渗滤液储存水箱和序批式反应器连接，早期垃圾渗滤液进入垃圾渗滤液储存水箱，通过进水蠕动泵进入序批式反应器中，搅拌器开始厌氧搅拌120min，反硝化聚糖菌将垃圾渗滤液中生物易降解性的挥发性脂肪酸VFAs转化为物降解速率慢的胞内聚-β-羟基-链烷酸脂PHAs;
厌氧阶段结束后，空压机开启，通过气体流量计调节气量进行好氧曝气，好氧曝气阶段溶解氧控制在0.4-0.6mg/L，硝化菌缓慢的将混合液中氨氮降解为亚硝态氮、硝态氮，与此同时，反硝化聚糖菌以胞内PHAs和溶解性降解慢的有机物为同步硝化反硝化的碳源进行反硝化过程中氮素的去除，曝气结束时间根据溶解氧测定仪、pH测定仪显示的DO、pH变化曲线实时控制判别硝化终点停止空压机曝气，沉淀30min，排水5min，进水比、排水比为10%，污泥龄为20-30d。
作为进一步地优选，本发明所述判别硝化终点、停止空压机曝气的方法为：曝气反应时间超过0.5h时，当pH变化曲线中pH的一阶导数dpH/dt由负数突变为正数，且DO浓度由0.5mg/L突变至1.5mg/L以上。。
作为进一步地优选，本发明所述厌氧搅拌阶段：氧化还原电位测定仪测定氧化还原电位值<-150mV，硝态氮、亚硝态氮的浓度<10mg/L。
作为进一步地优选，本发明所述早期垃圾渗滤液的碳氮比COD/TN为8-10。
本发明的有益效果：本发明厌氧阶段利用富集的反硝化聚糖菌将进水中生物易降解性的挥发性脂肪酸VFAs转化为物降解速率慢的胞内聚-β-羟基-链烷酸脂PHAs，并在好氧阶段中作为同步硝化反硝化的碳源，实现无外加碳源下垃圾渗滤液中有机物和TN的高效去除，减少了大量碳源的投加，运行方式简单，大大降低运行成本。
