固定化微生物技术处理垃圾渗滤液的应用研究

摘要

针对垃圾渗滤液的复杂多变性及难降解性，本文应用固定化微生物技术处理垃圾渗滤液，研究最佳的水力停留时间、溶解氧和pH等工艺条件，探讨固定化微生物构筑物的合理位置，确定固定化微生物处理垃圾渗滤液有机物组分的降解效果及反应器中的主要优势菌种，并进行应用示范研究，从而改善渗滤液生物处理能力，切实解决渗滤液高效脱氮的问题，减轻后续深度处理的负担，为应用固定化微生物技术处理垃圾渗滤液提供一定的依据。主要结论如下:
　　(1)载体的比表面积为31.744 m2/g，总孔体积为0.028 cm3/g，平均孔径为3.382 nm，载体表面疏松多孔，为微生物生长和繁殖提供了一个适宜的微环境，有利于生物量的积累。
　　(2)固定化微生物处理垃圾渗滤液厌氧出水时，最佳HRT为72 h，最佳DO为5.0 mg/L，最佳进水pH为7.5～8.5。处理渗滤液好氧出水时，最佳HRT为84 h，最佳DO为5.0 mg/L，最佳进水pH为7.5～8.5。固定化微生物处理厌氧出水和好氧出水时氨氮平均去除率分别达到63.8％和92.6％，处理垃圾渗滤液好氧出水时脱氮效果更好，将固定化微生物构筑物单元设置在好氧处理之后更合理。
　　(3)在中试条件下，固定化微生物对渗滤液好氧出水COD去除率达到39.0％，氨氮去除率达到69.0％，COD去除率不高，但氨氮去除效果明显，体现了固定化微生物在渗滤液处理中高效脱氮的独特优势。固定化微生物对渗滤液中的烷烃类和羧酸类有较强的去除效果，反应池中的主要优势菌种有鲁氏不动杆菌（Acinetobacter lwoffii），少动鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas paucimobilis），嗜麦芽寡养单胞菌（Stenotrophomonasmaltophilia），洋葱伯克霍尔德菌群（Burkholderia cepacia group），代尔夫特食酸菌（Delftia acidovorans），泛菌属（Pantoea spp）等6种具有降解有机物和脱氮能力的细菌。
　　(4)应用示范结果与中试结果一致，即固定化微生物能高效去除渗滤液氨氮，对COD也有一定的去除效果，当HRT=6 d时COD去除率为33.2％，氨氮的去除率达到72.5％。所设计的固定化微生物反应器处理垃圾渗滤液具有启动快、驯化周期短、操作简单、载体填充率低、运行效果稳定的特点。固定化微生物能够有效降解垃圾渗滤液，实现了渗滤液的高效脱氮，减轻了深度处理的负荷。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 垃圾渗滤液的产生、主要特征及处理现状

1．1．1 垃圾渗滤液的产生

1．1．2 垃圾渗滤液的主要特征

1．1．3 垃圾渗滤液的处理现状

1．2 固定化微生物技术概述

1．2．1 固定化微生物技术定义及发展背景

1．2．2 固定化微生物技术的主要特征

1．2．3 固定化微生物技术的分类

1．3 固定化微生物技术在废水处理中的研究进展

1．4 课题来源、研究目的及意义

1．4．1 课题来源

1．4．2 研究目的及意义

1．5 课题研究内容和技术路线

1．5．1 研究内容

1．5．2 技术路线

第二章 固定化微生物载体表面特性分析

2．1 材料与方法

2．1．1 微生物固定化载体

2．1．2 试验方法

2．2 结果与讨论

2．2．1 表面孔隙分析

2．2．2 表面形态分析

2．3 本章小结

第三章 固定化微生物处理垃圾渗滤液的工艺条件研究

3．1 材料与方法

3．1．1 试验装置

3．1．2 试验用水

3．1．3 试验方法

3．1．4 分析方法

3．2 结果与讨论

3．2．1 固定化微生物对厌氧出水氨氮的降解

3．2．2 固定化微生物对好氧出水氨氮的降解

3．2．3 固定化微生物构筑物处理单元位置的确定

3．3 本章小结

第四章 固定化微生物处理垃圾渗滤液的中试研究

4．1 材料与方法

4．1．1 试验装置

4．1．2 试验用水

4．1．3 试验方法

4．1．3 分析方法

4．2 结果与讨论

4．2．1 固定化微生物对渗滤液好氧出水COD和氨氮的去除效果

4．2．2 有机污染物的降解特性

4．2．3 微生物菌种鉴定

4．3 本章小结

第五章 固定化微生物处理垃圾渗滤液的应用示范

5．1 概况

5．2 处理水质

5．3 处理流程及构筑物工艺结构

5．4 系统启动阶段

5．5 系统驯化阶段

5．6 系统负荷调试阶段

5．7 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录

致谢

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