一种处理老龄垃圾渗滤液的装置与方法

本发明涉及一种处理老龄垃圾渗滤液的装置与方法，属污水生物处理领域。

背景技术：

1、在垃圾渗滤液污水处理的过程，硝化-反硝化技术是现如今污水处理厂常用的生物技术，但由于垃圾渗滤液中的碳氮比较低，硝化-反硝化需要的碳源较多，导致脱氮效率不高，因此往往需要额外投加碳源，不符合可持续发展的要求。

2、老龄垃圾渗滤液是一种典型的高氨氮、低碳氮比的废水，处理难点在于经济高效地脱除氨氮和总氮。生物法是较为经济有效的脱氮方法。目前，传统活性污泥法完全硝化-反硝化是最常见的生物脱氮方法，但其曝气能耗高、碳源投加量大且污泥产量大，工艺运营成本高。与完全硝化-反硝化工艺相比，短程亚硝化联合厌氧氨氧化工艺具有无需碳源、曝气能耗低且污泥产量低等优势，而稳定的部分亚硝化是实现厌氧氨氧化脱氮的前提，且出水no2--n/nh4+-n应控制在1.0-1.3。

3、

4、在高氨氮废水处理中，可以通过游离氨(fa)和游离亚硝酸盐(fna)对亚硝酸盐氧化菌(nob)的选择性抑制和促进(aob)来实现部分亚硝化。通过控制进水no2--n/nh4+-n比例、ph、温度、do，以及水力停留时间(hrt)等条件实现anammox反应器250天成功运行。本研究采用两级亚硝化-厌氧氨氧化工艺(pn-anammox)处理老龄垃圾渗滤液，通过调整曝气量、ph以及水力停留时间(hrt)，探究部分亚硝化性能以及对anammox的影响。

5、因此本发明开发了基于短程硝化-厌氧氨氧化的两段式组合工艺，能够实现实际垃圾渗滤液中有机物的高效利用的同时提高了系统的脱氮性能；此外具有能耗小，处理成本低的优势。

技术实现思路

1、本发明提供的是一种处理老龄垃圾渗滤液的装置与方法，目的是解决低碳氮比污水中碳源不足的问题，同时提高脱氮率。

2、所述装置设有原水箱1、sbr反应器2、中间水箱3、uasb反应器4、出水箱5；

3、原水箱1设有进水泵ⅰ101；sbr反应器2设有磁力搅拌装置201、气体流量计202、曝气泵203、曝气管204、ph探头205、do探头206、加热棒207、进水口ⅰ208、出水泵ⅰ209；中间水箱3设有进水泵ⅱ301；uasb反应器4设有进水口ⅱ401、排气口402、出水口ⅱ403、聚乙烯填料404、恒温水浴锅405、保温层406、出水桶5；

4、所述原水箱1通过进水泵ⅰ101与sbr反应器2进水口ⅰ208相连；sbr反应器2通过出水泵ⅰ209与中间水箱3相连；uasb反应器4进水口ⅱ401通过进水泵ⅱ301与中间水箱3相连；恒温水浴锅405与保温层406相连；uasb反应器4通过出水口ⅱ403与出水箱5；

5、本发明所述装置在处理老龄垃圾渗滤液中的应用，具体实验步骤：

6、(1)短程硝化反应启动：以已经培养好的短程硝化处理实际垃圾渗滤液的好氧硝化污泥作为接种污泥注入sbr反应器2，污泥浓度为2530mg/l；以实际垃圾渗滤液稀释后注入原水箱1中作为进水，稀释后的垃圾渗滤液nh4+-n浓度为419-431mg/l，cod浓度为1504-2500mg/l；稀释后的垃圾渗滤液通过进水泵ⅰ101注入sbr反应器2，进水时间为15min；运行sbr反应器2内的磁力搅拌装置201以实现泥液充分混合，启动曝气泵203，曝气时do保持在0-0.8mg/l，启动加热棒207，搅拌曝气及加热同时进行300min；ph值维持在8.09-8.91；之后静置沉淀30min，上清液通过出水泵ⅰ209进入中间水箱3，排水时间为15min，sbr排水比为50％；反应器每天运行4个周期，每个周期没有闲置时间；当反应器搅拌阶段出现了短程硝化现象即存在185.3-225.3mg/l的氨氮和220.1-265.8mg/l的亚硝态氮，氨氮转化率达到50％以上，能够维持一个月以上认为完成启动；

7、(2)uasb启动：在启动sbr的同时，启动uasb反应器4；在uasb反应器4中接种污泥为长期运行的厌氧氨氧化反应器中的污泥，接种后的污泥gvss为0.0324g；在uasb反应器4中以氨氮和亚硝态氮质量浓度为180-200mg/l和200-230mg/l的模拟废水为进水启动厌氧氨氧化污泥，通过恒温水浴锅405控制uasb反应器4内温度为35±1℃；uasb反应器4水力停留时间为480min；运行过程中不主动排泥，出水中总氮去除率达80％左右时认为启动成功。

8、(3)sbr-uasb运行：以生活废水与垃圾渗滤液原液的体积比为6.5:1进行混合，得到垃圾滤液稀释液，垃圾滤液稀释液通过进水泵ⅰ101进入sbr反应器2中，运行sbr反应器2内的磁力搅拌装置201以实现泥液充分混合，启动曝气泵203，曝气时do保持在0-0.8mg/l，启动加热棒207，同时搅拌曝气以及加热300min；通过调节气体流量计202将反应器内溶解氧保持在0-0.8mg/l，温度控制为30℃，进行短程硝化反应，静置沉淀30min，出水15min，排水比为50％，每天运行4个周期，使其出水氨氮比亚硝态氮质量浓度比为1-1.32，运行过程中sbr反应器2不主动排泥；短程硝化出水通过出水泵209进入中间水箱3，调节中间水箱3ph为7-7.5后(以sbr的ph计来调节中间水箱ph)，通过进水泵ⅱ301将短程硝化的出水泵入uasb反应器4内；运行过程中uasb反应器4不主动排泥；通过恒温水浴锅控制405uasb反应器4温度为35±1℃；经厌氧氨氧化作用将氨氮和亚硝态氮转化为氮气和少量的硝态氮；当出水中总氮降到80-100mg/l，总氮去除率达80％左右认为脱氮成功。

9、本发明的有益效果

10、(1)充分利用垃圾渗滤液里面的有机物和无机氮，将氨态氮转化为亚硝态氮为厌氧氨氧化提供底物。

11、(2)短程硝化和厌氧氨氧化都不需要外加氮源和碳源，减少40％曝气量。

12、(3)短程硝化和厌氧氨氧化能去除40％有机物，且产生剩余污泥少。

13、(4)本发明处理的垃圾渗滤液nh4+-n浓度达419-431mg/l。

技术特征：

1.一种处理老龄垃圾渗滤液的装置，其特征在于：所述装置设有原水箱(1)、sbr反应器(2)、中间水箱(3)、uasb反应器(4)、出水桶(5)；

2.权利要求1所述装置在处理老龄垃圾渗滤液中的应用。

3.权利要求2所述应用，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种处理老龄垃圾渗滤液的装置与方法，属污水生物处理领域。装置包括原水水箱，序批式反应器(SBR)，中间水箱，上流式厌氧污泥床(UASB)，出水水箱。垃圾渗滤液进入SBR，在搅拌加热和曝气条件下进行短程硝化反应，将有机氮和氨氮转化为一部分的亚硝态氮和少量的硝态氮，出水进入中间水箱；中间水桶是调节pH的，将pH调节到7‑7.5左右；调节pH的水进入UASB，氨氮转化的一部分亚硝态氮与氨氮通过厌氧氨氧化作用去除。本发明无需投加外碳源，可有效去除污水中的有机物，提高了垃圾渗滤液脱氮的效率，实现了高效低耗脱氮。

技术研发人员：杨本芹,詹友生,潘学军,黄徐,王术芳
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27