一種垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于高濃度氨氮廢水生物脫氮【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置，所述裝置中的自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器被隔板分隔成接觸氧化槽、脫氮槽和沉淀槽，氣泵向接觸氧化槽或脫氮槽中輸送空氣；pH控制器分別同加藥泵和自養(yǎng)脫氮反應(yīng)槽內(nèi)pH電極相連接；接觸氧化槽內(nèi)設(shè)有垂直排布的辮簾式填料；脫氮槽內(nèi)設(shè)有微孔曝氣管、加熱裝置、pH電極及在線溶解氧儀；沉淀槽正面斜板的底角處的污泥排放口通過回流泵同接觸氧化槽連通。使用本裝置時采取掛膜、啟動和高效運行三大步驟。處理后總氮去除率大于90％，COD去除率為50％～60％。
【專利說明】一種垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于高濃度氨氮廢水生物脫氮【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，城市生活垃圾的產(chǎn)量逐年提升，城市垃圾最主要的處理方式是衛(wèi)生填埋，在垃圾的填埋過程中，會產(chǎn)生大量的垃圾滲濾液。垃圾滲濾液具有高氨氮、高化學需氧量(COD)，且水量大等特點。隨著人們的環(huán)境意識逐步提高，國家對排放污水中各種污染物的處理要求也越來越高?！笆濉眹窠?jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃綱要中，明確將氨氮含量增加為新的約束性指標，不但對各類工業(yè)廢水中氨氮的排放設(shè)置了更高的門檻，也對污水的處理工藝過程和技術(shù)水平提出了更高的要求。我國2008年頒布的《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB 16889-2008)首次對總氮有了明確的要求，這已成為高氮低碳老齡化垃圾滲濾液處理達標排放的難點。
[0003]單級自養(yǎng)脫氮工藝作為一種高效低耗的工藝技術(shù)，成為國內(nèi)外含氮廢水處理領(lǐng)域的研究熱點。單級自養(yǎng)脫氮工藝是在厭氧氨氧化原理的基礎(chǔ)上，使硝化細菌和厭氧氨氧化細菌在同一個反應(yīng)器內(nèi)共存，而實現(xiàn)全程自養(yǎng)脫氮的一種新工藝。具有無需外加有機碳源、節(jié)省曝氣消耗、占地面積小、處理效率聞等諸多優(yōu)點，是聞效節(jié)能的一種新工藝，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0004]目前，垃圾滲濾液中高濃度氨氮的去除一直是業(yè)界的難點，垃圾滲濾液中有毒有害物質(zhì)的含量高，氨氮含量高。采用生物法處理垃圾滲濾液的工藝復雜、占地面積大、能耗及藥劑費用高，并且運行不穩(wěn)定，氨氮和總氮不能達標。另外，全程自養(yǎng)脫氮工藝雖然氨氮去除效率高，但由于厭氧氨氧化反應(yīng)產(chǎn)生硝酸鹽氮，需有后續(xù)除硝氮的措施，總氮才能達標。此外，已報導的單級自養(yǎng)脫氮工藝基本上是基于人工配制的氨氮廢水或COD含量較低的污水。因此，提供一種簡單、運行穩(wěn)定，效率高并且成本相對低的垃圾滲濾液脫氮方法具有重要意義。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于解決垃圾滲濾液處理過程中的一系列問題，提供一種垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮的裝置。為達到上述效果，本實用新型是這樣實現(xiàn)的:
[0006]垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置總體上包括:儲液罐、自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器、進水泵、進水口、1#氣泵、2#氣泵、1#時間繼電器、2#時間繼電器、1#氣體流量計、2#氣體流量計、曝氣頭、曝氣管底座、微孔曝氣管、填料架、線狀高性能填料、加熱裝置、加藥箱、PH電極、pH控制器、加藥泵、在線溶解氧儀、辮簾式填料、回流泵、污泥排放口、出水口、擋板、1#隔板和2#隔板。
[0007]其中，所述儲液罐為一圓柱形開口水箱，用于儲存經(jīng)過膨脹顆粒污泥床(EGSB)厭氧處理后的垃圾滲濾液，儲液罐通過管道和進水泵與自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的進水口相連通，通過進水泵經(jīng)進水口將垃圾滲濾液輸送到自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器中，進水泵可控制垃圾滲濾液的流量。自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器整體上為一長方形箱體，Ifl隔板和2#隔板將自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器分隔成三個區(qū)域，按進水方向分別是接觸氧化槽、脫氮槽和沉淀槽，1#隔板和2#隔板上部各自開有長方形出水孔，以此長方形出水孔將接觸氧化槽、脫氮槽和沉淀槽相連通。氣泵向接觸氧化槽或脫氮槽中輸送空氣，時間繼電器可控制氣泵的停止及啟動時間，其中1#時間繼電器通過導線同1#氣泵相連接，1#氣泵通過管道經(jīng)1#氣體流量計與接觸氧化槽底部的曝氣頭相連，2#時間繼電器通過導線同2#氣泵相連接，2#氣泵通過管道經(jīng)2#氣體流量計與脫氮槽底部的微孔曝氣管相連，各氣體流量計可調(diào)節(jié)所連氣泵的空氣量。PH控制器分別同加藥泵和脫氮槽內(nèi)的pH電極相連接，加藥箱通過管道經(jīng)加藥泵同脫氮槽相連通，通過加藥泵將加藥箱中的PH調(diào)節(jié)溶劑打入脫氮槽中。
[0008]所述自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的接觸氧化槽內(nèi)設(shè)有垂直排布的辮簾式填料；脫氮槽內(nèi)設(shè)有微孔曝氣管、加熱裝置、pH電極及在線溶解氧儀，微孔曝氣管固定于曝氣管底座上，微孔曝氣管上方設(shè)有填料架，固定于脫氮槽底部；線狀高性能填料均勻的平行排布，綁扎在填料架上，脫氮槽區(qū)域內(nèi)填料填充比為40%?60% ;所述自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的沉淀槽底部的一部分為斜板狀，斜板傾角為45° ,沉淀槽正面斜板的底角處設(shè)有污泥排放口，污泥排放口通過管道和回流泵相連通，回流泵通過管道同接觸氧化槽連通，污泥通過回流泵回流至接觸氧化槽中，擋板設(shè)置在沉淀槽內(nèi)距離沉淀槽底部的1/3處，經(jīng)脫氮槽流入的泥水混合物遇擋板向沉淀槽底部流動，大顆粒污泥迅速下沉，水流則繞過擋板在出水口一側(cè)向上流動，小顆粒污泥漸漸沉淀，最后上清液通過出水口溢流排放。
[0009]上述中，自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器中脫氮槽的長寬比為3?6:1，接觸氧化槽、沉淀槽，脫氮槽分別是總有效容積的10?20%、60?80%、10?20%。
[0010]所述pH控制器上設(shè)置pH上、下限值，利用加藥泵將加藥箱中人工配制的酸液輸送至脫氮槽內(nèi)部，以調(diào)節(jié)pH。
[0011]所述填料架為一長方體支架，由白鋼焊接而成，包括設(shè)置在填料架的底部并固定于脫氮槽中的四個支座。
[0012]所述線狀高性能填料是一種可提供生物在其表面生長的高度柔韌的培養(yǎng)基，所用材質(zhì)為聚酰胺、聚丙烯和交聯(lián)聚酯中的一種或多種，線狀高性能填料具體由縱向設(shè)置的線和人造絲以及上下兩個橫向設(shè)置的支撐部件組成，大量的縱向設(shè)置線和人造絲均勻松散地編織在上下兩個橫向設(shè)置的支撐部件上，形成一組呈長方形線狀高性能填料，均勻的垂直于水流方向固定在填料架上，該區(qū)域內(nèi)填料填充比約為40%?60%。
[0013]所述曝氣頭為鈦曝氣頭，上部呈圓柱形，底部呈錐形，并且有一通氣管與曝氣頭相連；所述微孔曝氣管的材質(zhì)為聚丙烯，曝氣孔徑為300 μ m。
[0014]本實用新型采用如下方法運行，包括以下步驟:
[0015]I)垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器掛膜:包括接觸氧化槽和脫氮槽中污泥的掛膜及培養(yǎng)，向自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器中注入經(jīng)過厭氧反應(yīng)器(EGSB)厭氧處理后的垃圾滲濾液，接觸氧化槽中的接種污泥取自城市污水處理廠A-O法O池中的活性污泥，脫氮槽中的接種污泥為實驗室全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器排出的污泥，污泥濃度分別為4g-MLSS/L和5g-MLSS/L ;調(diào)節(jié)接觸氧化槽和脫氮槽中的PH為7.4?7.6，采取只曝氣不進水的方式，由下而上攪動接觸氧化槽和脫氮槽中的接種污泥，經(jīng)過兩天的掛膜，80 %的活性污泥成功掛到辮簾式填料上，大部分的厭氧氨氧化接種污泥掛到線性高性能填料上，反應(yīng)器掛膜成功。
[0016]2)垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的啟動:啟動方法采用進水流量不變，垃圾滲濾液進水濃度增加(稀釋倍數(shù)減小)的方法來提高負荷，逐步啟動自養(yǎng)脫氮裝置；進水垃圾滲濾液中氨氮濃度為400?1400mg/L，反應(yīng)器內(nèi)溫度為30°C，回流比設(shè)置為1:1。脫氮槽和接觸氧化槽的運行條件如下:
[0017](I)脫氮槽內(nèi):pH = 7.4?7.6，通過間歇曝氣的方式控制溶解氧(DO)在0.5?3mg/L范圍內(nèi)；
[0018](2)接觸氧化槽內(nèi):采用間歇曝氣的方式控制溶解氧(DO)在0.5?1.5mg/L范圍內(nèi)，當總氮去除率為90%時，可視為垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置啟動成功。
[0019]垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮啟動時:經(jīng)EGSB反應(yīng)器厭氧處理后的垃圾滲濾液經(jīng)底部的進水口流入反應(yīng)器的接觸氧化槽，在曝氣的作用下上升，一部分水流向下折返，形成循環(huán)，另一部分水流則通過溢流孔進入脫氮槽；脫氮槽中垃圾滲濾液在曝氣氣流作用下，在每組線性高性能填料的兩側(cè)形成內(nèi)部循環(huán)，使之與填料上的微生物不斷接觸，垃圾滲濾液以推流方式自左向右流動，處理后的垃圾滲濾液直接進入沉淀槽中；經(jīng)脫氮槽流入的泥水混合物遇擋板向沉淀槽底部流動，大顆粒污泥迅速下沉，水流則繞過擋板在出水口一側(cè)向上流動，小顆粒污泥漸漸沉淀，沉淀槽中的部分污水經(jīng)回流管回流至接觸氧化槽，最后上清液通過出水口溢流排放；
[0020]3)垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的高效運行:啟動成功后，垃圾滲濾液不經(jīng)稀釋直接進入自養(yǎng)脫氮裝置，并通過提高進水流量的方式提高反應(yīng)器進水負荷；設(shè)備的工作溫度為30°C，回流比為1:1，脫氮槽和接觸氧化槽的運行條件如下:
[0021](I)脫氮槽內(nèi):pH = 7.4?7.6,通過間歇曝氣控制溶解氧(DO)在3?4mg/L范圍內(nèi)；
[0022](2)接觸氧化槽內(nèi):曝氣采用間歇曝氣的方式控制溶解氧(DO)在I?2mg/L范圍內(nèi)。
[0023]每天分析自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的進出水氨氮、硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的濃度，每兩天分析一次COD值，連續(xù)5天反應(yīng)器出水數(shù)據(jù)穩(wěn)定，總氮去除率大于90%，即為運行正常。
[0024]使用本裝置，其反應(yīng)器總氮去除負荷可達1.0kg-N/m3/d,C0D的去除率可達50%?60%, COD 去除負荷可達 2.5kg-C0D/m3/d。
[0025]技術(shù)原理:
[0026]本裝置脫氮槽中采用的是單級自養(yǎng)脫氮技術(shù)，是亞硝化反應(yīng)和厭氧氨氧化反應(yīng)在同一個區(qū)域內(nèi)完成，在脫氮槽內(nèi)放置填料，形成生物膜，亞硝酸細菌分布于生物膜的表層，厭氧氨氧化菌分布于生物膜的缺氧內(nèi)層，通過控制反應(yīng)器內(nèi)的溫度、pH、溶解氧等指標，使兩種細菌協(xié)同生長，而達到處理高濃度氨氮的作用。
[0027]脫氮槽中的反應(yīng):
[0028]半硝化反應(yīng)過程計量式:
[0029]1.0ΝΗ/+0.7 502 — 0.5NH/+0.5N02>0.5H20+H.
[0030]厭氧氨氧化反應(yīng)過程計量式:
[0031]1.0NH:+1.32NCV+0.066HC03>0.13H+— 1.02Ν2 ? +0.26N03>0.066CH200 5N015+2.03H2O
[0032]本實用新型單級自養(yǎng)脫氮過程化學計量式:
[0033]1.0ΝΗ/+0.8502+0.028HCCV — 0.44N2 ? +0.11Ν03>0.028CH200.5N015+1.43H20+1.14H+
[0034]由于垃圾滲濾液中不僅氨氮濃度高，COD及有毒有害物質(zhì)含量也較高，直接進入脫氮槽會不同程度的抑制厭氧氨氧化菌的處理效能，因此，在脫氮槽的前面加一生物接觸氧化槽，接觸氧化槽中設(shè)置生物膜填料，存在著好氧菌及反硝化菌，通過間歇曝氣，控制槽內(nèi)的溶解氧，將垃圾滲濾液中能生物降解的有機物部分去除，在一定程度上能解除垃圾滲濾液中重金屬和COD對脫氮槽中細菌的毒害。沉淀槽與接觸氧化槽之間回流的設(shè)置，可以將脫氮槽中厭氧氨氧化反應(yīng)產(chǎn)生的硝酸鹽氮回流至接觸氧化槽內(nèi)，接觸氧化槽內(nèi)反硝化細菌利用垃圾滲濾液中的有機碳源和回流進的硝酸鹽氮發(fā)生反硝化反應(yīng)，從而達到去除有機物和硝酸鹽氮的雙重效果。
[0035]本實用新型的有益效果是:
[0036](I)本裝置采用間歇曝氣接觸氧化法和單級自養(yǎng)脫氮相結(jié)合的方法來處理垃圾滲濾液，接觸氧化槽和脫氮槽內(nèi)都采用間歇曝氣的方式，單級自養(yǎng)脫氮是在一個反應(yīng)槽內(nèi)同時實現(xiàn)半硝化和厭氧氨氧化，大大減少了反應(yīng)器的容積和曝氣費用。
[0037](2)該裝置實現(xiàn)了垃圾滲濾液高氨氮廢水的高效生物脫氮，總氮去除負荷可達到1.0kg-N/m3/d，可較大幅度降低污水脫氮的建設(shè)和運行費用，幾乎沒有污泥流失及污泥膨脹的現(xiàn)象，運行穩(wěn)定，操作簡單。
[0038](3)本垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置可去除垃圾滲濾液中99%的氨氮，總氮去除率大于90%，去除效率高。
[0039](4)沉淀槽與接觸氧化槽之間回流的設(shè)置，可使厭氧氨氧化反應(yīng)產(chǎn)生的硝酸鹽氮和原水中的碳源進行反硝化，不僅為后續(xù)的自養(yǎng)脫氮反應(yīng)解除了部分COD毒害，還解決了厭氧氨氧化產(chǎn)生硝氮的問題。
[0040]處理的污水為經(jīng)厭氧處理器(EGSB)厭氧處理后的垃圾滲濾液。本裝置適合于垃圾滲濾液、城市污泥消化液、印染廢水、焦化廢水、味精廢水等含高濃度氨氮廢水的脫氮處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1為垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖2為脫氮槽內(nèi)填料架及填料的擺放示意圖；
[0043]圖3A為垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置啟動運行期間進水氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮的濃度隨時間的變化；
[0044]圖3B為垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置啟動運行期間出水氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮的濃度隨時間的變化；
[0045]圖4為垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置啟動運行期間進出水總氮濃度和總氮去除率隨時間的變化；
[0046]圖5為垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置啟動運行期間進出水總氮負荷與水力停留時間隨時間的變化；
[0047]圖6為垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置啟動運行期間進出水COD濃度和COD去除率隨時間的變化。
[0048]圖1中，I為儲液罐，2為自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器，2-1為接觸氧化槽，2-2為脫氮槽，2-3為沉淀槽，3為進水泵，4為進水口，5為1#氣泵、6為2#氣泵、7為1#時間繼電器、8為2#時間繼電器、9為1#氣體流量計、10為2#氣體流量計、11為曝氣頭，12為曝氣管底座，13為微孔曝氣管，14為填料架，15為線狀高性能填料，16為加熱裝置，17為加藥箱，18為pH電極，19為PH控制器，20為加藥泵，21為在線溶解氧儀，22為辮簾式填料，23為回流泵，24為污泥排放口，25為出水口、26為擋板，27為1#隔板，28為2#隔板；
[0049]圖2中的箭頭表示水流動的方向；
[0050]圖3A中各符號的表達意義:Conc.N—氮濃度,單位mg/L ；NH4-N(inf) 一氨氮進水；NO2-N(Inf) 一亞硝酸鹽氮進水；NO3-N(inf) —硝酸鹽氮進水；
[0051]圖3B中各符號的表達意義:NH4-N(eff)—氨氮出水；N02_N(eff)—亞硝酸鹽氮出水；N03-N(eff) —硝酸鹽氮出水；
[0052]圖4中各符號的表達意義:T-N(inf)—進水總氮濃度，單位mg/L ；T-N(eff)—出水總氮濃度，單位mg/L ；
[0053]圖5中各符號的表達意義:NLR —進水總氮負荷，單位kg_N/m3/d ;NRR —出水總氮負荷，單位kg-N/m3/d ；HRT 一水力停留時間，單位h ；
[0054]圖6中各符號的表達意義:C0D.Conc 一 COD濃度，單位mg/L ；C0D(inf) 一進水COD濃度，單位mg/L ；C0D(eff) 一出水COD濃度,單位mg/L。

【具體實施方式】
[0055]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做具體說明。
[0056]如圖1所示，本垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置總體上包括儲液罐1、自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器2、進水泵3、進水口 4、1#氣泵5、2#氣泵6、1#時間繼電器7、2#時間繼電器8、1#氣體流量計9、2#氣體流量計10、曝氣頭11、曝氣管底座12、微孔曝氣管13、填料架14、線狀高性能填料15、加熱裝置16、加藥箱17、pH電極18、pH控制器19、加藥泵20、在線溶解氧儀21、辮簾式填料22、回流泵23、污泥排放口 24、出水口 25、擋板26、1#隔板27和2#隔板28。所述儲液罐I為一圓柱形開口水箱，儲存經(jīng)過EGSB厭氧處理后的垃圾滲濾液，通過進水泵3經(jīng)進水口 4輸送入自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器2中，進水泵3可控制垃圾滲濾液的流量。自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器2整體上為一長方形箱體，設(shè)有1#隔板27和2#隔板28，利用1#隔板27和2#隔板28將自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器2按進水方向分隔成三個區(qū)域，分別是接觸氧化槽2-1、脫氮槽2-2和沉淀槽2-3，通過1#隔板27和2#隔板28上部各自的長方形出水孔相連通。1#時間繼電器7通過導線同1#氣泵5相連接，1#氣泵5通過管道經(jīng)1#氣體流量計9與接觸氧化槽2-1底部的曝氣頭11相連，2#時間繼電器8通過導線同2#氣泵6相連接，2#氣泵6通過管道經(jīng)2#氣體流量計10與脫氮槽2-2底部的微孔曝氣管13相連。pH控制器19分別同加藥泵20和脫氮槽2_2內(nèi)的PH電極18相連接，加藥箱17通過管道經(jīng)加藥泵20同脫氮槽2-2相連通。所述的自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器2的接觸氧化槽2-1內(nèi)設(shè)有垂直排布的辮簾式填料22。脫氮槽2-2內(nèi)設(shè)有微孔曝氣管13、加熱裝置16、pH電極18及在線溶解氧儀21。微孔曝氣管13固定于曝氣管底座12上，微孔曝氣管13上方有一長方體的填料架14，固定于脫氮槽2-2底部。線狀高性能填料15均勻的平行排布，綁扎在填料架14上，填料的具體擺放見圖2所示，箭頭方向為水流方向。沉淀槽2-3底部為斜板狀，斜板傾角為45°，沉淀槽2-3正面斜板的底角處設(shè)有污泥排放口 24，污泥通過回流泵23回流至接觸氧化槽2-1中，沉淀槽2-3上清液通過出水口 25溢流排放。
[0057]上述中，所述自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器2總有效容積為1000L，長:寬:高=7:2:5 ;其中，接觸氧化槽2-1與沉淀槽2-3的有效容積相同，分別約占總有效容積的17%，脫氮槽2-2的有效容積約占總有效容積的66%。
[0058]所述pH控制器19上設(shè)置的pH下限值和上限值分別為7.4和7.6，當脫氮槽2_2內(nèi)pH大于7.6時，加藥泵20自動將加藥箱17中人工配制的0.4%的硫酸稀溶液輸送至脫氮槽2-2的內(nèi)部，當pH達到7.4時，自動停止輸送。
[0059]所述辮簾式填料22的辮帶直徑約35mm，毛圈長度約為10mm，比表面積約為5000m2/m3，該區(qū)域內(nèi)填料填充比約為50%。
[0060]所述填料架14為一長方體支架，由白鋼焊接而成，包括設(shè)置在填料架14的底部并固定于脫氮槽2-2中的四個支座。
[0061]線狀高性能填料是所用材質(zhì)為聚酰胺，線狀高性能填料15由大量縱向設(shè)置的線和人造絲以及上下兩個橫向設(shè)置的支撐部件組成，形成一組呈長方形的線狀高性能填料15，并且垂直于水流方向均勻地固定在填料架上，在該區(qū)域內(nèi)填料的填充比約為50%。
[0062]所述曝氣頭11為鈦曝氣頭，上部呈圓柱形，底部呈錐形，并且有一通氣管與曝氣頭11相連。所述微孔曝氣管13的材質(zhì)為聚丙稀，曝氣孔徑為300 μ m。
[0063]本實施例中處理的垃圾滲濾液取自沈陽老虎沖垃圾填埋場，該垃圾滲濾液氨氮的平均濃度為1300mg/L，COD為10000mg/L，進入脫氮裝置的是經(jīng)過EGSB厭氧發(fā)酵處理后的垃圾滲濾液中間水，為典型的高濃度氨氮廢水，垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置進水水質(zhì)中氨氮濃度為 1100 ?1400mg/L，COD 濃度為 4000 ?5000mg/L。
[0064]圖3A為垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置啟動運行期間進水氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮的濃度隨時間的變化，圖3B為垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置啟動運行期間出水氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮的濃度隨時間的變化。
[0065]垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置的運行方法是通過以下幾個步驟實現(xiàn)的。
[0066]I)垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器2掛膜:包括接觸氧化槽2-1和脫氮槽2-2中污泥的掛膜及培養(yǎng)，向自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器2中注入經(jīng)過厭氧反應(yīng)器(EGSB)厭氧處理后的垃圾滲濾液，接觸氧化槽2-1中的接種污泥取自城市污水處理廠A-O法O池中的活性污泥，脫氮槽2-2中的接種污泥為實驗室全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器排出的污泥，污泥濃度分別為4g-MLSS/L和5g-MLSS/L ；調(diào)節(jié)接觸氧化槽和脫氮槽中的pH為7.4?7.6，采取只曝氣不進水的方式，由下而上攪動接觸氧化槽和脫氮槽中的接種污泥，經(jīng)過兩天的掛膜，80%的活性污泥成功掛到辮簾式填料22上，大部分的厭氧氨氧化接種污泥掛到線性高性能填料15上，反應(yīng)器掛膜成功。
[0067]2)垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器2的啟動:啟動方法采用進水流量不變，垃圾滲濾液進水濃度增加(稀釋倍數(shù)減小)的方法來提高負荷，逐步啟動自養(yǎng)脫氮裝置；如圖3A所示,進水垃圾滲濾液中氨氮濃度為400?1400mg/L，反應(yīng)器內(nèi)溫度為30°C,回流比設(shè)置為1:1。脫氮槽2-2和接觸氧化槽2-1的運行條件如下:
[0068](I)脫氮槽2-2內(nèi):pH= 7.4?7.6，通過間歇曝氣的方式控制溶解氧(DO)在0.5?3mg/L范圍內(nèi)；
[0069](2)接觸氧化槽2-1內(nèi):采用間歇曝氣的方式控制溶解氧(DO)在0.5?1.5mg/L范圍內(nèi)，當總氮去除率為90%時，可視為垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置啟動成功。
[0070]垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮啟動時:經(jīng)EGSB反應(yīng)器厭氧處理后的垃圾滲濾液經(jīng)底部的進水口 4流入反應(yīng)器的接觸氧化槽2-1，在曝氣的作用下上升，一部分水流向下折返，形成循環(huán)，另一部分水流則通過溢流孔進入脫氮槽2-2 ;脫氮槽2-2中垃圾滲濾液在曝氣氣流作用下，在每組線性高性能填料15的兩側(cè)形成內(nèi)部循環(huán)，使之與填料上的微生物不斷接觸，垃圾滲濾液以推流方式自左向右流動，處理后的垃圾滲濾液直接進入沉淀槽2-3中；經(jīng)脫氮槽2-2流入的泥水混合物遇擋板向沉淀槽2-3底部流動，大顆粒污泥迅速下沉，水流則繞過擋板在出水口一側(cè)向上流動，小顆粒污泥漸漸沉淀，沉淀槽2-3中的部分污水經(jīng)回流管回流至接觸氧化槽2-1，最后上清液通過出水口 25溢流排放；
[0071]3)垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器2的高效運行:啟動成功后，垃圾滲濾液不經(jīng)稀釋直接進入自養(yǎng)脫氮裝置，并通過提高進水流量的方式提高反應(yīng)器進水負荷；設(shè)備的工作溫度為30°C，回流比為1:1。脫氮槽2-2和接觸氧化槽2-1的運行條件如下:
[0072](I)脫氮槽2-2內(nèi):pH = 7.4?7.6,通過間歇曝氣控制溶解氧(DO)在3?4mg/L范圍內(nèi)；
[0073](2)接觸氧化槽2-1內(nèi):曝氣采用間歇曝氣的方式控制溶解氧(DO)在I?2mg/L范圍內(nèi)。
[0074]每天分析自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器2的進出水氨氮、硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的濃度，每兩天分析一次COD值，連續(xù)5天反應(yīng)器出水數(shù)據(jù)穩(wěn)定，總氮去除率大于90%，即為運行正常。
[0075]圖4為垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置啟動運行期間進出水總氮濃度和總氮去除率隨時間的變化，圖5為垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置啟動運行期間進出水總氮負荷與水力停留時間隨時間的變化，圖6為垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置啟動運行期間進出水COD濃度和COD去除率隨時間的變化。
[0076]垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置的啟動和連續(xù)運行結(jié)果:
[0077]如圖4所示，經(jīng)過21天的啟動，垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置總氮去除率達90%。如圖5所示,總氮去除負荷為0.5kg-N/m3/d,自養(yǎng)脫氮裝置成功啟動。啟動成功后，提高進水流量，每個流量梯度運行5?7天，此階段的水力停留時間為27?60h，逐步提高反應(yīng)器的進水負荷，并增加脫氮槽中的曝氣量，總氮去除負荷從0.5kg-N/m3/d提高到了 1.0kg-N/m3/d，總氮去除率在95?98%之間連續(xù)穩(wěn)定運行。
[0078]垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮裝置的成功啟動和穩(wěn)定運行表明該裝置處理垃圾滲濾液的效果較好，具有高效的脫氮性能，不僅如此，脫氮槽前端間歇曝氣接觸氧化槽和回流的設(shè)置，還可去除一部分垃圾滲濾液中可生物降解的有機物及厭氧氨氧化反應(yīng)產(chǎn)生的硝氮，如圖6所示，COD去除率達到了 58%。
【權(quán)利要求】
1.一種垃圾滲濾液全程自養(yǎng)脫氮裝置，其特征在于，該裝置包括儲液罐、自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器、進水泵、進水口、1#氣泵、2#氣泵、1#時間繼電器、2#時間繼電器、1#氣體流量計、2#氣體流量計、曝氣頭、曝氣管底座、微孔曝氣管、填料架、線狀高性能填料、加熱裝置、加藥箱、PH電極、PH控制器、加藥泵、在線溶解氧儀、辮簾式填料、回流泵、污泥排放□、出水□、擋板、1#隔板和2#隔板，其中，所述儲液罐為一圓柱形開口水箱，儲液罐通過管道和進水泵與自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的進水口相連通；自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器為一長方形箱體，1#隔板和2#隔板將自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器分隔成三個區(qū)域，按進水方向分別是接觸氧化槽、脫氮槽和沉淀槽，1#隔板和2#隔板上部各自開有長方形出水孔，以此長方形出水孔將接觸氧化槽、脫氮槽和沉淀槽相連通時間繼電器通過導線同1#氣泵相連接，1#氣泵通過管道經(jīng)1#氣體流量計與接觸氧化槽底部的曝氣頭相連，2#時間繼電器通過導線同2#氣泵相連接，2#氣泵通過管道經(jīng)2#氣體流量計與脫氮槽底部的微孔曝氣管相連；PH控制器分別同加藥泵和脫氮槽內(nèi)的pH電極相連接，加藥箱通過管道經(jīng)加藥泵同脫氮槽相連通；所述自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的接觸氧化槽內(nèi)設(shè)有垂直排布的辮簾式填料；脫氮槽內(nèi)設(shè)有微孔曝氣管、加熱裝置、PH電極及在線溶解氧儀，微孔曝氣管固定于曝氣管底座上，微孔曝氣管上方設(shè)有填料架，固定于脫氮槽底部；線狀高性能填料均勻的平行排布，綁扎在填料架上，脫氮槽區(qū)域的填料填充比約為40%?60%;所述自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的沉淀槽底部的一部分為斜板狀，斜板傾角為45°，沉淀槽正面斜板的底角處設(shè)有污泥排放口，污泥排放口通過管道和回流泵相連通，回流泵通過管道同接觸氧化槽連通，擋板設(shè)置在沉淀槽內(nèi)距離沉淀槽底部的1/3處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液全程自養(yǎng)脫氮裝置，其特征在于，所述自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器中脫氮槽的長寬之比為3?6:1，接觸氧化槽、沉淀槽、脫氮槽分別是自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的總有效容積的10?20%、60?80%、10?20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液全程自養(yǎng)脫氮裝置，其特征在于，在pH控制器上設(shè)置pH上限值和下限值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液全程自養(yǎng)脫氮裝置，其特征在于，所述填料架為一長方體支架，由白鋼焊接而成，包括設(shè)置在填料架的底部并固定于脫氮槽中的四個支座。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液全程自養(yǎng)脫氮裝置，其特征在于，所述線狀高性能填料是一種提供生物在其表面生長的高度柔韌的培養(yǎng)基，所用材質(zhì)為聚酰胺、聚丙烯和交聯(lián)聚酯中的一種或多種，線狀高性能填料由縱向設(shè)置的線和人造絲以及上下兩個橫向設(shè)置的支撐部件組成，大量的縱向設(shè)置的線和人造絲均勻松散地編織在上下兩個橫向設(shè)置的支撐部件上，形成一組呈長方形的線狀高性能填料，并且垂直于水流方向均勻地固定在填料架上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液全程自養(yǎng)脫氮裝置，其特征在于，該裝置中所述的曝氣頭為鈦曝氣頭，上部呈圓柱形，底部呈錐形，并且有一通氣管與曝氣頭相連，所述微孔曝氣管的材質(zhì)為聚丙稀，曝氣孔徑為300 u π?ο
【文檔編號】C02F3/30GK204097194SQ201420492572
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】馬永光, 朱彤, 蘇曉賀, 王棟, 郭鑫, 古川憲治, 宋曉明 申請人:遼寧省機械研究院有限公司