缺氧BF/好氧MBR工艺处理垃圾渗滤液的脱氮特性研究

摘要

垃圾渗滤液是垃圾填埋过程中产生的二次污染物，未经严格处理就排放会严重污染地表及地下水体和土壤，直接威胁着人类的身体健康。垃圾渗滤液中高浓度的氨氮既是水体富营养化的主要污染物，也是垃圾渗滤液生物处理的限制性因素，因此，如何开发高效的垃圾渗滤液生物脱氮工艺是当前环保研究领域的热点。 本研究采用缺氧BF与好氧MBR组合工艺，以实际垃圾渗滤液为处理对象，在连续进水条件下，系统考察进水C/N、进水稀释倍率和缺氧/好氧回流比对该工艺的硝化反硝化以及COD降解特性的影响；同时对MBR的膜污染特性以及膜清洗方法进行了初步研究。 具体的研究结果归纳如下： (1)在处理适中氨氮浓度负荷的渗滤液时，C/N比对硝化与反硝化反应的影响很小，氨氮和总氮的平均去除率基本稳定在90％和65％；在处理较高氨氮浓度负荷的渗滤液时，通过外加碳源葡萄糖提高C/N比使反硝化能力增强，可有效地消除亚硝氮的积累，氨氮和总氮平均去除率能稳定在69％～78％和46％～50％之间。 (2)将渗滤液稀释比从20倍降为10倍，使进水氨氮浓度负荷上升时，由于氨氮浓度升高可使硝化反应速率增大，因此氨氮和总氮去除率出现上升；然而，当稀释比继续降至5倍，使进水氨氮浓度负荷进一步提高时，由于系统出水中的亚硝氮积累明显，导致氨氮和总氮去除率下降，较高的氨氮浓度负荷条件下，硝化菌更容易受到氨氮抑制。 (3)将回流比从100％提高到200％，增大好氧与缺氧单元间的混合强度时，虽然可降低好氧出水的硝态氮，但因更多的氨氮流入好氧单元并转化为硝态氮，使出水总氮量基本保持一定，系统氨氮和总氮的去除率基本稳定在90％和70％左右。 (4)膜片表面沉积而形成致密的凝胶层是膜污染的主要原因。在化学清洗方法中，采用单纯酸洗法对膜通量的恢复几乎没有效果，采用先碱洗后酸洗法对膜污染去除比较有效，可使膜通量恢复到原来的85％左右。

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第一章绪论

1.1研究背景

1.2垃圾渗滤液处理综述

1.2.1垃圾渗滤液的来源及危害

1.2.2垃圾渗滤液的水质特点

1.2.3垃圾渗滤液的处理方法综述

1.3垃圾渗滤液的脱氮技术

1.3.1废水生物脱氮原理

1.3.2废水生物脱氮的影响因素

1.3.3垃圾渗滤液中氨氮的控制技术

1.4 MBR在处理垃圾渗滤液中的应用进展

1.4.1膜生物反应器

1.4.2 MBR脱氮工艺

1.4.3 MBR应用进展

1.5选题意义

1.6研究内容

第二章缺氧BF好氧MBR工艺对渗滤液的脱氮特性研究

2.1材料与方法

2.1.1装置与流程

2.1.2操作条件

2.1.3设备参数

2.1.4废水组成

2.1.5操作方法

2.1.6分析方法

2.1.7分析仪器

2.2结果与讨论

2.2.1稳定期处理单元的各态氮浓度时间变化

2.2.2碳氮比对垃圾渗滤液降解性能的影响

2.2.3稀释比对垃圾渗滤液降解性能的影响

2.2.4回流比对垃圾渗滤液降解性能的影响

第三章膜污染与膜清洗

3.1膜污染

3.1.1膜污染的分类

3.1.2膜污染的影响因素

3.1.3垃圾渗滤液的膜污染过程

3.2膜清洗

3.2.1膜清洗的基本方法

3.2.2膜清洗的结果分析

3.3小结

第四章总结与展望

4.1总结

4.2展望

参考文献

论文发表

致谢

附录