应用在线控制实现高氨氮垃圾渗滤液短程生物脱氮

摘要:采用UASB/SBR组合工艺,应用在线控制来快速实现高氨氮垃圾渗滤液的短程生物脱氮。SBR反应器的反应温度控制在(25±1)℃,pH值为7.5~8.8,DO为0.4~1.5 mg/L。利用亚硝酸盐氧化菌(NOB)对游离氨(FA)更敏感的特点,使FA>0.2 mg/L,在氨氧化菌(AOB)的活性未受到影响的前提下有效地抑制NOB,从而得到较高的亚硝酸盐积累率(89%);同时,反应过程中利用pH与ORP曲线分别出现的"氨谷"和"亚硝酸盐膝"两个特征点作为在线控制点。渗滤液的NH4+-N为2 114 mg/L,出水NH4+-N<10 mg/L,对NH4+-N的去除率达到99%;渗滤液的TN为2 140 mg/L,出水TN<20 mg/L,对TN的去除率达到80%以上;进水COD为5 373 mg/L,出水COD为564 mg/L,系统对COD的去除率达到90%。 

关键词:垃圾渗滤液,UASB,SBR,在线控制,短程脱氮

生物硝化反硝化是污水脱氮最常采用的方法,已有很多研究将此工艺用于处理高浓度氨氮污(废)水[1~3]。氨氧化的高耗氧量是传统生物脱氮工艺运行费用较高的主要原因,而短程生物脱氮工艺却在节能降耗方面凸显出优势:第一,可以节省25%的供氧能耗以及40%的有机碳源;第二,亚硝酸盐的反硝化速率通常是硝酸盐反硝化速率的1.5~2倍[4]。短程硝化的实现就在于抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)的生长,从而导致亚硝酸盐在硝化过程中得到稳定积累[5],并被直接还原成氮气。抑制NOB生长的因素很多,如pH、温度、溶解氧、SRT、游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA),其中FA与FNA是主要的影响因素[6]。

短程生物脱氮工艺的影响因素表明,它更适于处理低碳氮比、高氨氮、高pH和高碱度的垃圾渗滤液。笔者采用UASB与SBR的组合工艺处理垃圾渗滤液,在UASB中完成大部分有机物的去除以及反硝化,通过控制SBR反应器的DO、维持较高的pH和FA,并辅以在线控制以快速实现短程生物脱氮。

1试验材料与方法

1·1试验装置

试验装置见图1,采用连续进水的UASB/SBR组合工艺,UASB的有效容积为2.78 L,高为1.45m;SBR

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