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厌氧膜生物反应器处理有机垃圾渗滤液的COD去除率与膜过滤性能研究刘媛;吴志跃;姚军强;李游;郑晓宇;董仁杰;乔玮【期刊名称】《新能源进展》【年(卷),期】2022(10)4【摘要】考察厌氧膜生物反应器(AnMBR)在依次改变膜过滤通量[7 L/(m^(2)·h)、6 L/(m^(2)·h)、5 L/(m^(2)·h)、4 L/(m^(2)·h)]运行下处理实际有机垃圾渗滤液的膜过滤性能,分析了膜污染后污染物阻力分布状况。
在水力停留时间(HRT)为10 d、固体停留时间(SRT)为100 d、有机负荷(OLR)为5~6 g-COD/(L·d)的条件下运行104 d。
实验结果显示,化学需氧量(COD)的去除率可以达到90%~93%,过滤通量增加后压缩泥饼层使COD去除率有所提高。
在初始通量为6 L/(m^(2)·h)下实现了较好的过滤性能,增加通量至7 L/(m^(2)·h)后不可逆污染会快速形成,即使通量再降低至5 L/(m^(2)·h),甚至4 L/(m^(2)·h)后,膜过滤性能仍较差。
通过膜清洗测定过滤阻力分布,结果显示泥饼层阻力占总阻力的52%,是造成膜污染的主要因素。
降低运行通量对不可逆污染恢复效果差,需及时进行化学清洗,可通过分析膜污染特征调整清洗策略,优化试剂使用量。
【总页数】7页(P291-297)【作者】刘媛;吴志跃;姚军强;李游;郑晓宇;董仁杰;乔玮【作者单位】光大环保(中国)有限公司;中国农业大学工学院;国家能源生物燃气高效制备及综合利用技术研发(实验)中心;光大环境科技(中国)有限公司【正文语种】中文【中图分类】TK6【相关文献】1.一体式厌氧膜生物反应器处理垃圾渗滤液小试研究2.厌氧滤池-膜生物反应器处理垃圾渗滤液不同工艺段中有机氯农药残留的分析3.厌氧/缺氧/好氧-膜生物反应器组合工艺处理垃圾渗滤液中操作参数对降解特性的影响4.厌氧膜生物反应器处理垃圾渗滤液在高负荷下的连续运行性能研究5.厌氧膜生物反应器处理垃圾渗滤液的研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
UASB在垃圾渗滤液处理中的应用研究摘要：随着社会经济的快速发展，其带来的社会环境问题也日益严重。
在将城市垃圾进行填埋处理的同时，垃圾渗滤液的处理排放也将成为当前急需解决的问题。
UASB工艺具有节省动力消耗，污泥产量少且稳定优点，成为最成功的厌氧生物处理工艺。
本论文针对垃圾渗滤液的特性和UASB工艺特点、工作原理，研究UASB在处理垃圾渗滤液的影响因素及运行参数，分析UASB反应器的反应动力学。
并将研究与工程设计紧密结合起来，为处理工艺选择合理的设计参数和运行参数提供借鉴和参考。
关键字：上流式厌氧污泥床（UASB）垃圾渗滤液反应动力学温度1 UASB处理垃圾渗滤液的影响因素在UASB反应器的运行过程中，影响污泥颗粒化和处理效果的因素很多。
UASB反应器的运行主要受接种污泥的性质、进水水质(有机物浓度及种类、营养比、悬浮固体含量、有毒有害物质)、反应器的工艺条件(污泥负荷、有机负荷，温度、pH值与碱度、挥发酸含量)等的影响。
以下是影响反应器运行的几个主要的因素。
1.1温度的影响与控制由试验可知温度范围在7～21℃，温度越高，处理效果越好，当温度低10℃时，平均去除率仅为20%，温度在15℃以上时，反应器具有比较稳定的处理效果。
因此采用UASB处理垃圾渗滤液应保证温度在15℃以上。
1.2 pH值的影响与控制渗滤液的pH值基本稳定在7.6～8.3，在此范围内，处理效果较为稳定[1]；当pH﹥8.3时，COD去除率明显降低。
当渗滤液pH值在8.1以下，可以认为pH 值对反应器影响不显著，因此，采用UASB处理垃圾渗滤液应控制pH值在8.1以下。
1.3有机负荷的影响与控制有机负荷较低时COD去除率较高，当负荷为8.8～9.7kgCOD/(m3•d)时去除率仅为15%，但当负荷在4～6kgCOD/(m3•d)时平均去除率为50.5%。
因此，UASB处理渗滤液的有机负荷宜控制在5kgCOD/(m3•d)左右。
第２９卷 第 期华侨大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．２９ Ｎｏ．１ ２００８年１月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕａｑｉａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）Ｊａｎ．２００８ 文章编号： １０００‐５０１３（２００８）０１‐００６１‐０３厌氧氨氧化去除垃圾渗滤液中氨氮的实验林建清１，方宏达１，杨春霖１，高培卿２，鞠高良３，施建臣４，郑维翔４（１．集美大学生物工程学院，福建厦门３６１０２１；２．厦门市市容环境卫生管理处，福建厦门３６１００４；３．厦门市集美污水处理厂，福建厦门３６１０２１；４．国家海洋局第三海洋研究所，福建厦门３６１００５）摘要： 以市政污水处理厂浓缩池污泥作为种泥，采用升流式厌氧污泥床（ＵＡＳＢ）作为厌氧氨氧化反应器，对垃圾渗滤液的脱氮进行３个月的连续实验．实验结果表明，厌氧氨氧化反应器对氨氮具有去除效果，且去除率呈上升趋势，月均去除率第１个月为１３．１％，第２个月为２７．９％，第３个月上升至３９．８％畅显微镜检验表明，种泥结构松散，启动运行３个月后，污泥密实且具有良好的颗粒性状；从色泽上比较，种泥为灰色，启动后的污泥略显红色，可见实验过程培养出了厌氧氨氧化细菌．关键词： 垃圾渗滤液；氨氮；厌氧氨氧化；升流式厌氧污泥床中图分类号： Ｘ７９９．３０５文献标识码： Ａ垃圾渗滤液是一种含氨氮很高的废水［１］，垃圾渗滤液主要采用生物技术，最成熟的是生物硝化反硝化脱氮工艺．厌氧氨氧化（ＡｎａｅｒｏｂｉｃＡｍｍｏｎｉｕｍＯｘｉｄａｔｉｏｎ）是新发现的一种生物脱氮工艺，已经引起国内外学者的广泛关注［２桘４］．该技术是在厌氧环境中，微生物直接以ＮＨ＋４为电子供体，以ＮＯ－３或ＮＯ－２为电子受体，将ＮＨ＋４，ＮＯ－３或ＮＯ－２直接还原为Ｎ２的生物氧化过程．但是这些研究均局限在人工配制废水范围内，对成功处理实际的垃圾渗滤液的例子还未见报道．本文采用ＵＡＳＢ反应器对垃圾渗滤液厌氧氨氧化脱氮技术进行了实验研究，直接采用垃圾渗滤液（有毒性）进行ＵＡＳＢ生物反应器的启动， 图１ 试验装置 Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ探讨能否由此获得厌氧氨氧化细菌，以及反应器对氨氮的处理效果．１ 实验方法１．１ 实验装置反应器采用玻璃管制成，高１１０ｃｍ，内径８ｃｍ，总容积５．５Ｌ，实验装置如图１所示．进水泵采用美国米顿罗Ｐ０５６计量泵．实验期间装置外部采用不透光材料包裹，防止光线对厌氧氨氧化细菌的灼伤．１．２ 实验材料（１）菌种．原菌种于２００６年４月取自福建厦门集美污水处理厂的浓缩污泥池，撇去上清液后向ＵＡＳＢ反应器中接种２０ｃｍ高的种泥，经过半年的实验培养后，将该菌种保存于实验装置中，并于２００６年１１月开始本实验．（２）实验用水．实验用原废水取自福建厦门东孚垃圾填埋场的垃圾渗滤液，化学耗养量（ＣＯＤＣｒ）为１３．５ｇ・Ｌ－１，氨氮（ＮＨ＋４桘Ｎ）质量浓度为２．３ｇ・Ｌ－１，ｐＨ值为７．４８．高浓度的氨氮对微生物具有毒性作用，实际工程可通过出水回流处理来降低进水浓度．本实验采用自来水对原废水进行稀释，代替出水回流的方法．原废水经过稀释后，一部分采用序批式活性污泥反应器对废水中的氨氮进行氧化，氧化 收稿日期： ２００７‐１０‐２２ 作者简介： 林建清（１９６６‐），男，副教授，博士，主要从事环境工程领域的研究．Ｅ‐ｍａｉｌ：ｊｑｌｉｎ＠ｊｍｕ．ｅｄｕ．ｃｎ． 基金项目： 福建省自然科学基金资助项目（Ｄ０４４０００７）；福建省科技计划资助项目（２００５Ｙ０１６）处理后的出水与另外一部分废水混合作为ＵＡＳＢ反应器的进水．１．３ 水样分析氨氮分析采用纳氏试剂分光光度法［５］，显微镜图片采用ＭｏｔｉｃＢ桘２生物数码显微镜拍摄．２ 结果与讨论２．１ 污泥的显微镜图片图２为刚从污水处理接种的污泥和实验后的污泥显微镜图片．由图２（ａ）可见，种泥结构松散畅经（ａ）启动期间（×１０）（ｂ）实验后期（×１０）（ｃ）实验后期（×４０）图２ 污泥菌胶团的显微镜图片Ｆｉｇ．２ Ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓｏｆｚｏｏｇｌｏｅａ过实验运行后，污泥密实且具有良好的颗粒性状．从色泽上比较，培养后的菌胶团比实验前的微生物略显红色．Ｊｅｔｔｅｎ等［６桘１０］曾对厌氧氨氧化细菌的酶颜色问题进行研究，在对厌氧氨氧化细胞和富集液的提取物作可视镜检时发现，当生物团厌氧氨氧化活性提高期间，在４６８ｎｍ处的信号逐步增加并达到吸收高峰．进一步研究表明，这是由于厌氧氨氧化活性酶中存在较高的亚铁红素．说明经过实验的启动后，本实验的ＵＡＳＢ反应器中厌氧氨氧化活性细菌得到富集．２．２ 反应器对氨氮的去除效果实验过程中，进出水的氨氮质量浓度（ρ）变化及氨氮去除率（η）随时间变化，分别如图３，４所示．由图３ 进出水的氨氮质量浓度随时间变化图４ 氨氮去除率随时间变化 Ｆｉｇ．３ ＡｍｍｏｎｉｕｍｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎＦｉｇ．４ Ａｍｍｏｎｉｕｍｒｅｍｏｖａｌｒａｔｉｏｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｔａｎｄｔｈｅｅｆｆｌｕｅｎｔ 图３，４可见，实验初期的２４ｄ内，反应器对氨氮的去除率低且非常不稳定，去除率在０％～３０％之间波动，平均去除率为１３．１％．随着实验的进行，反应器对氨氮的去除效果有所增大．在随后的３１ｄ内，去除率在１５％～６０％之间波动，平均去除率为２７．９％．在接下来的２６ｄ内，反应器对氨氮去除效果又有所增强，去除率在２５％～８０％之间波动，平均去除率为３９．８％．可见，随着实验的进行，反应器对氨氮的去除能力不断增强．Ｊｅｔｔｅｎ等［６］研究发现厌氧氨氧化菌属自养型，其倍增时间长达１１ｄ，说明厌氧氨氧化生物反应器的启动是一个相对较长的过程．这也是经过３个月的实验后，反应器对氨氮的去除率不断得到提高，但仍未达到稳定值的原因所在．２６华侨大学学报（自然科学版） ２００８年３ 结束语研究结果表明，以市政污水处理厂浓缩池污泥作为种泥，采用实际的垃圾渗滤液来启动反应器，所培养的菌胶团从色泽上看，种泥为灰色，启动后的的污泥略显红色．这与厌氧氨氧化细菌的形态特征相一致，可见通过该实验过程培养并富集了厌氧氨氧化细菌．厌氧氨氧化反应器对氨氮的平均去除率分别是，第１个月为１３．１％，第２个月为２７．９％，第３个月为３９．８％，去除率逐渐提高．厌氧氨氧化反应器的启动过程较为缓慢，要获得更高的去除率需要更长的培养时间．参考文献：［１］ 王继明．城市垃圾处理中的几个问题［Ｃ］∥废弃物处理与管理：中国科学技术协会论文集．北京：中国科学技术出版社，１９９０．［２］ 袁 怡，黄 勇，龙腾锐．厌氧氨氧化过程的研究进展［Ｊ］．工业水处理，２００３，２３（２）：１桘６．［３］ 郑 平，徐向阳，胡宝兰．新型生物脱氮技术［Ｍ］．北京：科学出版社，２００４：１０６～１０７．［４］ 赵志宏，李小明，廖德祥，等．厌氧氨氧化研究进展及其应用［Ｊ］．净水技术，２００６，２５（５）：４７桘５２．［５］ 国家环境保护总局．水和废水监测分析方法［Ｍ］．３版．北京：中国环境科学出版社，１９９８．［６］ ＪＥＴＴＥＮＭＳＭ，ＳＴＲＯＵＳＭ，ＶａｎｄｅＰＡＳ桘ＳＣＨＯＯＮＥＮＫＴ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅａｎａｅｒｏｂｉｃｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆａｍｍｏｎｉｕｍ［Ｊ］．ＦＥＭＳＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，１９９９，２２（５）：４２１桘４３７．［７］ ＨＯＯＰＥＲＡＢ．Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆａｍｍｏｎｉａｔｏｎｉｔｒｉｔｅｂｙｂａｃｔｅｒｉａ［Ｊ］．ＡｎｔｏｎｉｅＶａｎＬｅｅｕｗｅｎｈｏｅｋ，１９９７，７１（１）：５９桘６７．［８］ ＡＲＣＩＥＲＯＤＭ，ＨＯＯＰＥＲＡＢ．ＥｖｉｄｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅａｃｔｉｖｅｓｉｔｅｈｅｍｅＰ４６０ｉｎｈｙｄｒｏｘｙｌａｍｅｏｘｉ‐ｄｏｒｅｄｕｃｔａｓｅｏｆｎｉｔｒｏｓｏｍｏｎａｓ［Ｊ］．Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９３，３２（３１）：９３７０桘９３７８．［９］ ＨＯＯＰＥＲＡＢ，ＤＥＢＥＹＰ，ＡＮＤＥＲＳＳＯＮＫＫ，ｅｔａｌ．ＨｅｍｅＰ４６０ｏｆｈｙｄｒｏｘｙｌａｍｉｎｅｏｘｉｄｏｒｅｄｕｃｔａｓｅｏｆｎｉｔｒｏ‐ｓｏｍｏｎａｓ：ＲｅａｃｔｉｏｎｗｉｔｈＣＯａｎｄＨ２Ｏ２［Ｊ］．ＥｕｒＪＢｉｏｃｈｅｍ，１９８３，１３４（１）：８３桘８７．［１０］ ＰＲＩＮＣＥＲＣ，ＧＥＯＲＧＥＧＮ．Ｔｈｅｒｅｍａｒｋａｂｌｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｆｈｙｄｒｏｘｙｌａｍｉｎｅｏｘｉｄｏｒｅｄｕｃｔａｓｅ［Ｊ］．ＮａｔｕｒｅＳｔｒｕｃｔ．Ｂｏｉｌ，１９９７，４（２）：２４７桘２５０．ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＲｅｍｏｖａｌｏｆＡｍｍｏｎｉａ桘ＲｉｃｈＬｅａｃｈａｔｅｗｉｔｈＡｎａｅｒｏｂｉｃＡｍｍｏｎｉｕｍＯｘｉｄａｔｉｏｎＬＩＮＪｉａｎ桘ｑｉｎｇ１，ＦＡＮＧＨｏｎｇ桘ｄａ１，ＹＡＮＧＣｈｕｎ桘ｌｉｎ１，ＧＡＯＰｅｉ桘ｑｉｎｇ２，ＪＵＧａｏ桘ｌｉａｎｇ３，ＳＨＩＪｉａｎ桘ｃｈｅｎ４，ＺＨＥＮＧＷｅｉ桘ｘｉａｎｇ４（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｍｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｍｅｎ３６１０２１，Ｃｈｉｎａ；２．ＸｉａｍｅｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳａｎｉｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉａｍｅｎ３６１００４，Ｃｈｉｎａ；３．ＪｉｍｅｉＭｕｎｉｃｉｐａｌＷａｓｔｅｗａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔＰｌａｎｔ，Ｘｉａｍｅｎ３６１０２１，Ｃｈｉｎａ；４．ＴｈｉｒｄＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｃｅａｎｏｇｒａｐｈｙ，ＳｔａｔｅＯｃｅａｎｉｃＡｄｍｉｎｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｘｉａｍｅｎ３６１００５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅｕｐ桘ｆｌｏｗａｎａｅｒｏｂｉｃｓｌｕｄｇｅ（ＵＡＳＢ）ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｗａｓｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｏｆａｍｍｏｎｉａｉｎｔｈｅｌａｎｄｆｉｌｌｌｅａｃｈａｔｅ．Ｉｎｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｔｈｅｓｌｕｄｇｅｏｆｍｕｎｉｃｉｐａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔａｎｄａｍｍｏｎｉａ桘ｒｉｃｈｌｅａｃｈａｔｅｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｓｔａｒｔｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆ３桘ｍｏｎｔｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ａｍｍｏｎｉａｃａｎｂｅｒｅｍｏｖｅｄａｎｄｄｅｐｕｒａｔｉｏｎｒａｔｉｏｉｎｃｒｅａｓｅｄｇｒａｄｕａｌ‐ｌｙ；ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｒｅｍｏｖａｌｒａｔｉｏｏｆａｍｍｏｎｉａｉｎｔｈｅｌｅａｃｈａｔｅｗａｓ１３．１％ｉｎｔｈｅｆｉｒｓｔｍｏｎｔｈ，２７．９％ｉｎｔｈｅｓｅｃｏｎｄｍｏｎｔｈ，ａｎｄ３９．８％ｉｎｔｈｅｔｈｉｒｄｍｏｎｔｈ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｌｕｄｇｅｉｎｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｔｕｒｎｅｄｆｒｏｍｌｏｏｓｅｔｏｃｌｏｓｅ桘ｇｒａｉｎｅｄａｎｄｇｒａｎｕｌａｒｉｎｓｈａｐｅ，ｆｒｏｍｇｒｅｙｔｏｐｉｎｋｉｎｃｏｌｏｒ；ｉｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａｎａｅｒｏｂｉｃａｍｍｏｎｉｕｍｏｘｉｄａｔｉｏｎ（ＡＮＡＭＭＯＸ）ｂａｃｔｅｒｉａｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄａｎｄｅｎｒｉｃｈｅｄｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｌａｎｄｆｉｌｌｌｅａｃｈａｔｅ；ａｍｍｏｎｉａ；ａｎａｅｒｏｂｉｃａｍｍｏｎｉｕｍｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｕｐ桘ｆｌｏｗａｎａｅｒｏｂｉｃｓｌｕｄｇｅ（责任编辑：黄仲一）３６第１期 林建清，等：厌氧氨氧化去除垃圾渗滤液中氨氮的实验。
