一种物化生化联用技术处理早期垃圾渗滤液

摘要

作为一种高浓度污染物的废水，渗滤液由于具有成分复杂、组成多变、难降解等特点，对其周围环境的生理生态习性及遗传毒理效应等的影响较大。其CODCr浓度可达到60000-70000mg/L，NH3-N浓度可达1000mg/L以上，含有有机物近80种，其中包括病原微生物以及某些致癌、促癌和辅助致癌物。垃圾渗滤液的处理是实现市政垃圾无害化的重要内容之一。我国环保部与质检总局联合发布的《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)中明确规定了浸出液污染物浓度限值与生活垃圾填埋场水污染物排放浓度限值。然而，渗滤液的特点使其达标治理成为难题。 本论文采用MAP、酸化水解、IC、CASS、混凝沉淀等工艺组合，对具有代表性的江苏省宜兴市光大垃圾发电厂垃圾渗滤液进行了物化.生化处理中试实验研究。整个实验过程包括：反应器的设计与加工、各反应器的调试运行、厌氧及好氧污泥的驯化、物化实验参数的确定、反应器的稳定运行、出水水质的连续监测以及最终深度处理的研究。 本实验采用MAP(磷酸铵镁)法对垃圾渗滤液进行预处理，通过设计正交实验，选择合适的投药比、反应时间以及pH等，使渗滤液中的NH3-N与COD去除率达到最佳，同时沉淀物的量最少。预处理之后的渗滤液进入生化处理部分，由于渗滤液毒性很大，污泥驯化过程较慢，为90天左右。在实验运行的稳定阶段，水质监测的常规指标结果表明，酸化水解池对COD与氨氮去除率保持在20％左右。酸化水解池的主要功能为使垃圾渗滤液原水酸化水解，为后继IC厌氧反应器充分发挥效能提供保障。实验结果表明：IC反应器对渗滤液处理效果较好，COD去除率达到60％以上，产气量旺盛并且在三项分离器排气口稳定燃烧。污水经过IC反应器后氨氮浓度变大，说明氮从有机态转化为无机态。IC反应器出水通过CASS后，COD和氨氮均降到较低水平，但还不能达标排放，必须经过混凝沉淀等物化法深度处理。通过聚合氯化铝对CASS出水的垃圾渗滤液进行混凝处理，设计正交试验确定出PAC投药量、反应pH以及反应时间等可控因素。使出水中的污染物达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)中二级污水处理厂的接纳标准。 最后本文采用ICP—OES与GC—MS对实验中进、出反应器的垃圾渗滤液中金属元素成分和有机污染物进行了分析。利用ICP—OES技术的分析结果表明：金属污染物去除率平均达87.1％。同时，利用GC—MS技术的分析了垃圾渗滤液中的有机物，检测结果表明有机酸以及芳香族化合物含量较高。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章概述

1.1本研究的目的与研究范围

1.2垃圾渗滤液的来源及特点

1.3垃圾渗滤液环境影响分析

1.4我国垃圾渗滤液处理现状

1.5国外垃圾渗滤液处理现状

第2章 实验仪器设备与方案设计

2.1中试设备材料的选择

2.1.1材料的化学性能

2.1.2材料的物理性能

2.1.3材料的力学性能

2.1.4材料的经济性

2.2 MAP预处理试验设备

2.2.1 MAP反应的原理

2.2.2 MAP设备的设计

2.3 IC厌氧反应器试验设备

2.3.1IC厌氧反应器的原理

2.3.2 IC厌氧反应器的精髓

2.3.3 IC厌氧反应器的设计

2.4.酸化水解+CASS+混凝一体试验设备

2.4.1酸化水解池的原理

2.4.2 CASS反应器的原理

2.4.3混凝沉淀反应原理

2.4.4酸化水解池的设计

2.4.5 CASS反应器设计

2.4.6混凝沉淀反应器的设计

2.5小结

第3章 垃圾渗滤液的毒性分析

3.1垃圾渗滤液的常规指标分析

3.1.1常规指标的分析方法

3.1.2检测结果与分析

3.2重金属测试分析方法

3.2.1 ICP-OES工作原理

3.2.2样品制备及预处理

3.2.3检测结果与分析

3.3有机物测试分析方法

3.3.1 GC-MS工作原理

3.3.2样品的制备及预处理

3.3.3检测结果与分析

3.4小结

第4章 MAP法去除垃圾渗滤液中氨氮的研究

4.1实验方法

4.1.1确定最佳pH范围

4.1.2投加药剂与调节pH操作顺序的确定

4.1.3搅拌时间的确定

4.2结果与分析

4.3小结

第5章 组合工艺处理垃圾渗滤液的研究

5.1各反应器的启动

5.1.1准备阶段

5.1.2生物反应器污泥驯化阶段

5.2各反应器稳定运行阶段的实验结果及分析

5.2.1酸化水解池对垃圾渗滤液的处理效果

5.2.1IC厌氧反应器对垃圾渗滤液处理效果

5.2.2 CASS反应器对垃圾渗滤液的处理效果

5.3影响IC厌氧反应器处理效果的因素分析

5.3.1各控制因素对COD去除效果的影响

5.3.2各控制因素对产气量的影响

5.3.3各控制因素对系统中氨氮浓度的影响

5.4影响CASS反应器处理效果的因素分析

5.4.1进水COD对CASS反应器处理效果的影响

5.4.2进水NH3-N对CASS反应器处理效果的影响

5.5小结

第6章 垃圾渗滤液的深度处理研究

6.1单因素试验结果分析

6.2 PAC正交试验分析

6.3小结

第7章 结论与建议

7.1结论

7.2建议

致谢

参考文献

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