生物脱氮新技术

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1、生物脱氮新技术在垃圾渗滤液工程化处理中的应用垃圾渗滤液是垃圾填埋产生的二次污染物,它的水质水量受填埋场场龄的影响相当大.随着垃圾填埋时间的延长,渗滤液中的氨氮浓度不断升高,有机物浓度则相对下降,碳氮比例严重失调,逐渐成为一种极难处理的高浓度氨氮废水.由于垃圾渗滤液的这些特点,已建成的处理厂在连续运转几年之后普遍无法满足原设计去除效率的要求,出水超标现象很普遍,已成为污水处理的难点问题.目前国内外对氨氮污染的控制主要采用生物脱氮技术.生物脱氮工艺处理效果差的处理系统中活性污泥难以培养和保持,主要负责脱氮作用的硝化

2、细菌的数量少、活性低.采用环境生物工程技术,在充分利用原有处理设施的条件下对处理系统进行改造,创造有利于微生物生长、繁殖和活性发挥的条件,是提高原处理系统处理效率的最经济、最理想的途径.本研究以广州市大田山垃圾渗滤液处理改造工程为例,介绍厌氧折流板反应器(anaerobicbaffledreactor,ABR)和复合生物膜(hybridbiofilmreactor,HBR)组合生物脱氮技术在工程化垃圾渗滤液处理中的特点和运行效果,以期为经济、高效地解决渗滤液处理中所存在的问题提供参考.1　工程概况1．1　工程简

3、介广州市大田山垃圾渗滤液处理场于1991年上半年正式投入使用.该填埋场日产生的渗滤液约200～300t,此外每天从广州市另一垃圾填埋场运来渗滤液300t集中处理.该系统目前的处理量为500tPd,排放标准执行《生活垃圾填埋污染控制标准》二级排放标准(GB1688921997),具体进水水质和排放标准见表1.由表1可知,该场渗滤液的COD和氨氮的浓度相当高,且水质变化大,BOD5PCOD基本上在011以下,可生化性差.由于目前处理场所处理的渗滤液水质与早期所处理的水质相比存在较大的差异,且现场处理设施已建成多年,

4、设备严重老化,处理工艺也存在不合理的现象,整套系统已远不能满足目前渗滤液处理的需要,出水水质长期无法达标排放.1．2　工程改造及主要设计参数将处理场原有已废弃的5个有效容积分别为245m3的兼氧池改造为五级串联的ABR反应器.同时在原有的推流式活性污泥曝气池中安装浮床,浮床中填充球形填料和聚氨脂多孔填料,在曝气和水流作用下填料可在浮床中相对移动,将原有的推流式活性污泥曝气池改造为总有效容积为2050m3的HBR.利用现场原有的石灰混凝氨氮吹脱设施,垃圾渗滤液经石灰调节pH至11后,以109～136的气液比反复吹

5、脱,经氨氮吹脱后的垃圾渗滤液采用适量硫酸将pH调回810～815后进入后续生化处理系统.HBR出水以1014m3Ph的流量回流到ABR(回流比为50%).具体工艺流程见图1.1．3　活性污泥培养和驯化　生化反应系统的活性污泥大部分取自广州市黄埔区污水处理厂压滤后的剩余污泥,另外添加部分广州市兴丰垃圾填埋场渗滤液生化处理系统的新鲜活性污泥和实验室培养驯化的菌种.通过适当添加碳源、磷源、各种必要的金属离子,以及微量元素等,同时调节工艺运行参数,满足微生物生长、繁殖的需要,驯化和培养活性污泥.1．4　水质测定水样的水

6、质检测指标及其测定方法如下:COD采用重铬酸盐法(GB11914289);氨氮采用蒸馏和滴定法(GB7478287);BOD5采用BOD自动分析仪(BODTrakTM,HACHCompany);亚硝酸盐氮采用分光光度法(GBPT749321987),总氮采用消解比色法(GB11894289),溶解氧浓度采用便携式溶氧仪(YS155).1．5　　活性污泥和微生物分析MLSS和MLVSS采用重量法;活性污泥硝化活性分析采用国际标准ISO2DIS9509289;微生物观察采用光学显微镜和扫描电镜;颗粒污泥的筛选采用水

7、筛法.氨氧化细菌的数量采用最大可能数.在系列稀释接种之前,先取25mL泥水混合物于含有225mL无菌水的三角瓶中(瓶内预置10粒玻璃珠),在振荡器上以8000～10000rPmin的速度处理1min,将活性污泥中的菌胶团充分打散,制成1∶10的稀释液.1．6　荧光原位杂交(FISH)检测1．6．1　样品的固定(1)生物膜　用刀片将填料切成小块,并取适量于50mL离心管中,加入1×PBS缓冲液把样品浸没并轻轻荡洗3～4次;加入等体积新鲜配置的4%多聚甲醛,将样品浸没,在4℃下固定5h或过夜.倒去多聚甲醛,加入等体

8、积1×PBS缓冲液轻轻荡洗3～4次;用V(98%乙醇)∶V(1×PBS)=1∶1稀释,保存于-20℃备用或直接用于下一步实验.(2)活性污泥　.1．6．2　杂交和镜检氨氧化细菌的探针采用NSO190(ROX标记,红色),厌氧氨氧化细菌的探针采用Amx820(ROX标记,红色).采用LEICADMRA2荧光显微镜观察,用LEICACW4000FISH成像软件拍照,用LEICAQ500IW