好氧三相外循環(huán)生物流化床處理垃圾滲濾液的研究-全文預(yù)覽
【正文】 有100座填埋場滲濾液處理廠，其中有15座以化學(xué)氧化法作為深度處理工藝。根據(jù)廢水生物處理系統(tǒng)中起主要作用的微生物的呼吸類型，又可以分為好氧處理，厭氧處理法以及兼性處理（即厭氧好氧聯(lián)合處理）系統(tǒng)。它既適用于大流量的污水處理,也適用于小流量的污水處理。但對于處理COD值上萬的垃圾滲濾液此法還有待研究。厭氧處理有很多優(yōu)點，最主要的是能耗少，操作簡單，因此，投資幾運行費用低，而且產(chǎn)生的污泥量少，故所需的營養(yǎng)物質(zhì)也少。1．2．3土地法垃圾滲濾液的土地處理方法包括：慢速滲濾系統(tǒng)（SR）、快速滲濾系統(tǒng)（RI）、表面漫流（OF）、濕地系統(tǒng)（WL）、地下土地滲濾處理系統(tǒng)（UG）以及人工快濾處理系統(tǒng)（ARI）。垃圾滲濾液的回灌法處理是利用填埋覆蓋層的土壤的凈化作用，垃圾填埋場的降解作用和最終覆蓋后的垃圾填埋場地表植物的吸收作用等進行的。生物流化床是用于傳統(tǒng)工藝領(lǐng)域的一項技術(shù)，從七十年代初期開始，美國、日本等國的廢水處理專家將這項技術(shù)應(yīng)用于廢水的深度處理，爾后又致力于二級處理。從七十年代初期開始，美、日本都將生物流化床技術(shù)應(yīng)用于廢水的深度處理(硝化、脫氮)，隨后美國又致力于研究應(yīng)用于二級處理。主要研究方向有純氧生物流化床處理高濃度烴類廢水、合成纖維廢水。目前，國內(nèi)生物流化床工藝正處于中試和工業(yè)性試驗階段。它具有流化床生物介質(zhì)分布均勻、傳質(zhì)傳熱速率快的特點，同時又能打破化學(xué)平衡的限制，提高底物濃度，將出水質(zhì)量好和反應(yīng)器效率高有效地結(jié)合起來，省去后處理裝置，特別適用于高效率菌種且受底物濃度限制較大的情況。工藝迥異的工藝[20]克服了HyFlo對布?xì)獠妓蟾摺⒎糯笮?yīng)大的缺點，適宜大規(guī)模應(yīng)用，并申請了4項專利。為了解決這一問題，北京化工研究院[1011]開發(fā)了一種全混型和置換型疊加的復(fù)合生物流化床反應(yīng)器。由于采用了小粒徑固體作為載體并且載體實現(xiàn)了流態(tài)化，使單位體積床層提供的載體面積大為提高。與傳統(tǒng)的活性污泥系統(tǒng)（35gMLSS/L）相比，生物流化床的生物量總固體濃度可達1540 g/L[7]，該種高生物量可以減小水力停留時間。由表11和 表12的數(shù)據(jù)可以看出，生物流化床的容積負(fù)荷是普通活性污泥法的13倍以上，階段曝氣池的10倍以上，生物濾池的38倍以上[13]因此，在相同進水濃度下，采用生物流化床處理污水，可以使裝置的容積大大減小。 實驗研究表明[15]好氧生物流化床具有在高進水負(fù)荷下出水穩(wěn)定的特點，污染物的去除量和去除率均隨進水濃度的提高而增加。外部為下進區(qū)，生物載體及部分處理水在此范圍下降，加之氣泡的攪動，各相物質(zhì)橫向混摻，因此，在局部范圍內(nèi)又表現(xiàn)為完全混合的流態(tài)特征。由于顆?；钚蕴苛骰簿哂形胶徒馕衔锏哪芰?，一般認(rèn)為生物活性炭體系比起未帶吸附顆粒的系統(tǒng)來說，更適應(yīng)進料濃度的變化[16]隨著進料濃度達到頂峰，過量的物質(zhì)被吸附，然后亦達到頂峰，基質(zhì)將被解吸和進行生物降解。1. 厭氧反應(yīng)器和好氧反應(yīng)器的生物掛膜研究。實驗設(shè)備流程如圖。本實驗采用間歇操作。廢水水質(zhì)為pH ；COD7810一9200 mg/L。表23 載體的特性載體名稱平均粒徑（mm）堆積密度ρ1（g/mL）真密度ρ2（g/mL）水中密度ρ3 （g/mL）沉降速度（cm/s）活性炭~[2]1. CODCr使用重鉻酸鉀法測定；2. pH通過PHS2型酸度計采用玻璃電極法測定；3. MLSS用過濾烘干重量法測定[3]。（2） （CODCr ：50~1000mg/l）加入COD反應(yīng)管中,，(應(yīng)先慢后快，一般在10秒鐘左右完成，加入過快會使溶液不勻，形成上層色深，下層色淺，若出此現(xiàn)象應(yīng)重做，一般靠加液器注入液自身重量自由落下，使溶液混勻，若不勻可稍搖動)，加完后溶液上下應(yīng)當(dāng)顏色均勻，然后插入加熱爐，按下“10分”鍵。以蒸餾水代替水樣，按以上相同步驟處理溶液為空白。第三章 生物流化床載體掛膜實驗使用兩個自制反應(yīng)器，一個作為好氧活性污泥生長環(huán)境并且加入活性炭進行掛膜，以便在第二階段能夠轉(zhuǎn)移進入流化床進行垃圾滲濾液生物膜處理；另一個作為厭氧活性污泥生長環(huán)境，對污泥進行培養(yǎng)和馴化，厭氧處理垃圾滲濾液。第三天開始采用稀釋4到8倍的垃圾滲濾液,每三天增加10%的比例加入垃圾滲濾液，并相應(yīng)減少蒸餾水的用量, COD測定為每天一次。d)氣體流量m3/h水溫℃1~1313~24241225~3025~29表3－3 測試項目及方法項目測定方法頻率項目測定方法頻率CODcr溫度重鉻酸鉀法100℃溫度計1次/天2次/天pH值玻璃電極法2次/天 m3/h 圖31 好氧反應(yīng)器進出水COD圖32 好氧反應(yīng)器COD去除率圖33厭氧反應(yīng)器進出水COD圖34厭氧反應(yīng)器COD去除率圖3－2和圖3－4分別活性炭掛膜馴化期間好氧反應(yīng)器和厭氧反應(yīng)器CODcr去除率的跟蹤實驗，圖3－2表明，在前13 天為掛膜時間，其中前兩天是自配廢水，其余為稀釋后的垃圾滲濾液，進水COD為10002000mg/L的范圍內(nèi)，COD去除率最高約為 80 %，在第14天COD去除率突然降低到50%以下，隨后幾天COD去除率逐漸升高。(2) 在經(jīng)過二十來天的馴化和掛膜后，好氧反應(yīng)器中的活性炭已經(jīng)掛膜成功，處理垃圾滲濾液的COD也漸漸穩(wěn)定。表41 厭氧反應(yīng)器去除COD處理效果（HRT=12）進水COD（mg/L）出水COD（mg/L）去除率% 實驗表明HRT控制在6 h就可以達到較好的效果，繼續(xù)增大HRT，CODcr去除率 變化不大。當(dāng)水力停留時間為12h時，去除率是64%。實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)控制氣量較低時，則供氧不足，并且不能保證載體的正常流化，無法充分發(fā)揮流化床高效的特點，％；，％。實驗結(jié)果表明，HRT=6小時，固含率為8%， ％。(1) HRT=12小時， m3/h，載體含率為5％時表43 好氧反應(yīng)器去除COD處理效果（HRT=12）進水COD（mg/L）出水COD（mg/L）去除率％平均去除率％(2) HRT=12小時， m3/h，載體含率為8％時表42 好氧反應(yīng)器去除COD處理效果（HRT=12）進水COD（mg/L）出水COD（mg/L）去除率％平均去除率％因此，實驗可以采用5％～8％的固含率，從去除COD的效果上，如果水力停留時間在6小時以內(nèi)，采用5％～8％的固含率，差別不是很大。（3）實驗采用8%載體含率處理COD的效果要好于5%。3. 從處理效果方面來考慮，固含率為8％保持不變時， m3/h 時，水力停留時間為6小時，％％。其中水力停留時間為6小時，固含率為8%，對垃圾滲濾液中COD去除率可達60％左右。生物流化床內(nèi)部流態(tài)化現(xiàn)象十分復(fù)雜，由于流體分布
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