O/A(Fe)/O生物预处理及电解/促进剂耦合深度处理渗沥液研究

摘要

随着城市化进程的加快,我国城市生活垃圾迅速增长,在垃圾的堆放、处置和处理过程中势必会产生大量的垃圾渗沥液。若不得到有效处理,会对环境造成严重的二次污染。渗沥液成分复杂、有机污染物浓度高、水质水量易变化,处理难度较大。而随着我国2008年颁布的《生活垃圾填埋场污染控制标准 GB16889-2008》新标准的颁布,要求所有渗沥液需场内处理并达标排放,这使得垃圾渗沥液成为亟待解决的现实问题。
　　本文针对渗沥液生化处理过程中,传统厌氧/好氧处理方式处理效率低,所导致的渗沥液停留时间长、占地面积大问题,开展了调整好氧/厌氧工艺次序以及添加药剂强化厌氧效率的预处理研究,这为解决传统预处理过程停留时间长、占地面积大、动力能耗大等提供了解决基础。考察了好氧/厌氧/好氧工艺对生化处理总水力停留时间的影响,结果表明:在维持总好氧水力停留时间5d不变的情况下,对好氧过程进行分段处理,即先采用2d的好氧预处理,后厌氧,最后进行再次3d好氧,在保证相同出水水质情况下,其总水力停留时间可从传统的85 d降到25 d,大大提高了生化处理效率。而随着Fe0投入厌氧系统,在进水浓度为22656 mg/L、初始pH为7.0、铁投加量为600 mg/L的最佳条件下,经过50 d厌氧处理,出水COD降低至7800 mg/L COD去除率为65.1％。相对于参照体系,其COD去除率提高了近17%。Fe0主要通过降低体系ORP、提高了甲烷产率以及降低硫化物的抑制等方式,强化体系的厌氧处理效果。同时,针对生化处理后的渗沥液处理极限问题,开展了电化学氧化法处理生化处理后渗沥液深度处理研究。分别考察了在不投加促进剂(NCO)和投加促进剂条件下,极板间距、电流密度、初始pH、电解时间和循环比对电化学氧化处理渗沥液效果的影响。结果表明:不投加促进剂时,在极板间距为1cm、电流密度为40 mA/cm2、初始pH为5.0、电解时间为1h和循环比为1:1的最佳工艺条件下,出水COD为111.1 mg/L,此时COD去除率为68.8%;在促进剂投加量2 g/L时,在极板间距为3 cm、电流密度为60 mA/cm2、初始pH为4.0、电解时间为1h和循环比为3:1的最佳工艺条件下,出水COD降到了85.6 mg/L,此时COD去除率达80.2%。对于好氧生化处理出水低碳高硝酸盐现状,同时还开展了Fe0还原硝态氮的相关研究。实验结果表明,在铁投加量为15 g/L,密封,pH控制在2.0,反应24 h,NO3--N由202 mg/L降到了8 mg/L。综合以上的研究,认为对于渗沥液的处理可在改制生物预处理基础上进行分段深度处理,O/A(Fe)/O+Fe0还原去除硝酸盐+电解可保证渗沥液出水COD和TN达标排放。

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第一章 绪 论

1.1渗沥液的产生及危害

1.2渗沥液处理技术

1.3渗沥液处理难点及对策

1.4研究内容、路线及创新点

第二章 材料与方法

2.1 实验用水来源及水质

2.2 实验仪器及实验装置

2.3 试验方法

2.4 分析方法

2.5 去除率表示方法

第三章 垃圾渗沥液的生化处理

3.1 渗沥液的好氧接触氧化预处理

3.2 零价铁强化渗沥液厌氧处理

3.3 小结

第四章 垃圾渗沥液的电化学深度处理技术研究

4.1电化学氧化深度处理的影响因素探究

4.2 添加促进剂时电化学氧化深度处理的影响因素探究

4.3 小结

第五章 低碳高NO3-渗沥液的脱氮处理效果研究

5.1 零价铁还原硝态氮影响因素的确定

5.2连续试验中pH调控对脱氮效果的影响

5.3 铁还原过程中的氮平衡

5.4 最佳工况下水质分析

5.5小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2展 望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文