兩級混合載體自動控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)垃圾滲濾液短程硝化反硝化研究.pdf

1、垃圾滲濾液因氨氮濃度高，可生化性較差，水質(zhì)波動大，且含有大量有毒有害物質(zhì)，固其處理成本較高。雖然目前國家標(biāo)準(zhǔn)(GB16889-1997)在氮的相關(guān)指標(biāo)中僅對出水氨氮作了要求，但隨著人們對環(huán)保要求的提高，硝基氮或總氮必將被納入國家的標(biāo)準(zhǔn)中。另一方面，垃圾滲濾液的腐蝕性很強(qiáng)，其氨氮的揮發(fā)導(dǎo)致整個處理廠的環(huán)境被惡化，即使在水面上的儀器設(shè)備，也會比普通污水廠的更容易被腐蝕。因此，垃圾滲濾液處理工藝不僅要求有較高的耐沖擊負(fù)荷，穩(wěn)定且高效的脫氮效果

2、，還對處理設(shè)備需要有較高的防腐性能。 本試驗(yàn)在國家課題的基礎(chǔ)上，對垃圾滲濾液處理工藝進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)造了兩級混合載體反應(yīng)工藝(又稱兩級Hybrid工藝)。該工藝共由4個反應(yīng)器組成，包括兩級混合載體反應(yīng)器(分別命名為HybridⅠ和HybridⅡ)，混凝反應(yīng)器及強(qiáng)化反亞硝化反應(yīng)器?；旌陷d體反應(yīng)器采用顆粒懸浮載體及組合軟性填料作為微生物載體，并采用微孔曝氣進(jìn)行供氧。在兩級混合載體反應(yīng)器間加入混凝反應(yīng)器，最后再進(jìn)入強(qiáng)化反亞硝化反應(yīng)器進(jìn)行強(qiáng)

3、化脫氮。針對該工藝設(shè)計了自動控制系統(tǒng)，編制了一套適合該工藝的自動控制系統(tǒng)軟件，對整個工藝進(jìn)行自動化控制。其中采用DO、pH、ORP等控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化脫氮，采用pH和濁度等控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)自動混凝和沉淀。通過試驗(yàn)研究和理論分析，解決了該工藝的理論、方法和技術(shù)等應(yīng)用方面的基礎(chǔ)問題，確定了該工藝在處理垃圾滲濾液過程中實(shí)現(xiàn)短程硝化的最優(yōu)控制條件。 論文針對該工藝，在培養(yǎng)初期便對反應(yīng)器的運(yùn)行條件進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)氨氧化細(xì)菌的培養(yǎng)及亞硝酸

4、鹽氧化菌的淘汰，使亞硝酸鹽得到累積。培養(yǎng)結(jié)束后，對工藝的自動控制系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)，一方面是短程硝化反硝化的過程控制，另一方面是對混凝加藥的改進(jìn)控制。在自動控制條件下，對反應(yīng)器的短程硝化反硝化運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行探討，通過改變不同的條件，如溫度，DO，pH以及進(jìn)水負(fù)荷等，觀察反應(yīng)器的處理效果。最后將兩級Hybrid反應(yīng)器與常規(guī)反應(yīng)器進(jìn)行對比研究，比較其處理效果，耐沖擊負(fù)荷性能等方面，并通過自動控制與手動控制的比較，說明了該工藝的優(yōu)越性以及不足之處。論

5、文主要研究結(jié)果如下： (1)啟動過程中，Hybrid反應(yīng)器溫度控制在28～33℃，溶解氧控制在0.5～2.5mg·L-1，pHHybdⅠ=7.0～8.0，pHHybridⅡ=7.5～8.5，經(jīng)過28周期后亞硝酸鹽累積達(dá)到90％以上，經(jīng)過45個周期后基本達(dá)到培養(yǎng)要求，實(shí)現(xiàn)了亞硝酸鹽氧化菌的快速淘汰。 (2)試驗(yàn)中自動控制系統(tǒng)通過好氧速率及pH值的變化速率作為判斷條件對Hybrid反應(yīng)器進(jìn)行控制，通過ORP及pH值的變化速率

6、對強(qiáng)化反亞硝化反應(yīng)器進(jìn)行控制，通過pH及濁度變化對混凝反應(yīng)器進(jìn)行控制，系統(tǒng)通過改進(jìn)后能達(dá)到穩(wěn)定的運(yùn)行效果。通過對系統(tǒng)設(shè)計及設(shè)備安裝的研究，提高自動控制設(shè)備的有效性及防腐性能，在現(xiàn)場運(yùn)行中也取得較好的效果。 (3)在優(yōu)化控制條件下(DOHyridⅠ=(2.0±0.2)mg·L-1，DOHyndⅡ=(1.5±0.2)mg·L-1，pHHybridⅠ=8.0±0.2，pHHybdⅡ=8.5±0.2，溫度為28～33℃)連續(xù)運(yùn)行，垃圾滲

7、濾液進(jìn)水COD和氨氮分別為2300～5700 mg·L-1和580～1150 mg·L-1，兩級混合載體反應(yīng)器工藝的COD和氨氮去除率分別在93％和95％左右，總氮TN的去除率在82％以上。HybridⅠ和HybridⅡ反應(yīng)器的COD最大去除速率為1.10 kgCOD·m—3·d-1和0.75kgCOD·m—3·d-1，氨氮最大亞硝化速率為0.32kgNH4+—N·m—3·d-1和0.19kgNH4+_N·m—3·d-1。 (4