膜生物反应器处理垃圾渗滤液试验研究_李军
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(1北京工业大学北京币水质科学与水环境恢复工程重点试验室
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2北京市城市节水用水管理中心,北京100036;3北京市六里屯垃圾填埋场,北京100094
)
摘要利用膜生物反应器对垃圾渗滤液进行T试验研究,在不人为排泥的情况下,反应器连续
运行60d。结果表明,系统运行稳定,短期内可以达到良好的处理效果(CO及r<30mg/L,NH
:一N
<20mg/L,未检出S和大肠杆菌)。并对其污泥特性进行了分析
。
关键词膜生物反应器垃圾渗滤液去除效果
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Abstract:TreatmentoflandfillleaehatebymembranebioreaetorwasstudiedThisreaetorhad
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3
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ewasanalyze d Keywo川s:Membranebioreaetor;Landfillleaehate;Removalperformaneet 垃圾渗滤液是垃圾在堆放或填埋过程中由于发酵、降雨及径流的影响以及地表水的浸泡而滤出的污水[l]。其中含有大量的有机污染物、重金属离子和某些有毒物质,水质成份极其复杂,给周围的地下水和地表水环境造成严重的污染[z.3〕,并且处理难度大,采用常规的生物处理工艺往往无法达到满意的处理效果。膜生物反应器(Membrane压oreactor,M巴R)是膜分离技术和生物处理技术有机结合产生的一种新型污水处理工艺,在处理高浓度有机废水方面已得到较多的应用川。本试验采用膜生物反应器处理垃圾渗滤液,并对其处理效果进行了探讨。国家基金(5伪78008}:北京市甚金(8052005);北京市教委项目(K扣伦00510005006》:北京市节水办项目(K印403200394)。1试验装t与试验方法11试验装置 本试验是在自行设计的一体式膜生物反应器试 验装置中进行的,试验装置如图 1 所示。该反应器 外形呈圆柱形,内径为32cm,高为0Zm,有效水深 为。12m,反应器容积为10L。板框式膜组件,膜组件为日本三菱公司生产的聚乙烯中空纤维微滤膜,膜孔径为。1拼m,过滤面积为018m ,。 为有效 延缓膜污染,且不影响膜表面的生物层,将曝气头设 置在膜组件正下方进行鼓风曝气,以提高膜组件上的剪切应力,阻止污泥在膜表面沉积,反应器内溶解 氧浓度为2一25mg/L。进水从调节池由进水泵打 人生物反应器,污水在反应器中经微生物降解后,在 出水泵的连续抽吸作用下 由膜过滤得到出 水 。 124给水排水vol33增刊20,衰1试验用垃圾渗滤液水质COD匕/mg/L12000~36000氨氮/mg/L1270~1900碱度(以CaC〔)3计)/mg/L65~848050~12900S/g/L8~116TN/nlg/L438~2061BO玖/mg/L9000~19000段)D/以刃 04~07 试验过程中,出水泵的转速恒定不变,控制水力停留时间为Zd,进水泵的启停以保持反应器的液位,从而保证膜组件浸没在水中。反应器内设置自制温度控制仪,鉴于垃圾渗滤液氨氮浓度较高,此试验污泥混合液的温度控制在30℃左右,有利于硝化菌、反硝化菌的生长,保证了较高的脱氮效率。m一日己}厂】}}l原水箱2进水泵3液位控制器4膜生物反应器5鼓风机6膜组件7加热器SU型压差计9出水泵MLS采用重量法;浊度采用TURB350IR型浊度 仪;T N和Toc采用JENA 分析仪进行测定。 2试验结果与分析 21CODcr 的去除效果 从图2可以看出,在开始运行的前15d,由于微生物生长不够充分,CODcr的去除率较低 。随着微 生物的不断增殖,以及污泥浓度的不断提高,使得CO及r的去除率不断增加。邢传宏[6]在一体式膜生 物反应器处理生活污水的研究中指出,生物反应器对CO反r去除率的贡献为70%一80%,膜截留作用 对CO反r去除率的贡献为10%一20%。生物去除与膜截留相辅相成,使得去除率最终稳定在8%左 右,出水CO氏<30mg/L,达到垃圾渗滤液二级 排放水质标准要求 。 罗、除菠 来 图1膜生物反应器装t示愈12原水水质 试验用垃圾渗滤液取自北京市六里屯垃圾填埋 场调节池,其水质如表1所示 。 由于该垃圾渗滤液有机物和氨氮浓度过 高 , 不 宜直接用MBR处理,所以用生活污水对其进行稀释,以氨氮浓度为稀释标准,稀释比例为 1:10。恻田R 的实际进水水质为:O加逐r为2230一289lmg/L, NH3一N为134~179吨/L,TN为150一194呢/L, 碱度(以Ca(I儿计)为 864一1372吨/L 。 13污泥邵l }化 本试验采用异步培养法,将取自北京市高碑店污水处理厂曝气池的活性污泥作为接种污泥加人反应器中,逐步提高渗滤液的浓度,培养期间平均水温30℃。污泥经过15d左右培养驯化,运行基本稳定。此时污泥呈棕褐色,沉降性能好,较密实,MLS为3080mg/L,SV为26%;通过镜检发现,污泥中的生物非常丰富,活性较好。14测定项目与方法测定项目采用国家规定的标准方法圈进行。C()D采用重铬酸钾法;NH3一N采用纳氏试剂分光光度法;BO玖采用微生物稀释接种培养测溶解氧法;碱度采用酸碱滴定法;pH采用玻璃电极法,l}}}11一一一一一o姗05门Jl,‘气-谕日、。OU运行时间/d图2膜生物反应器对C〔)玖)r的去除效果22NH3一N的去除效果由图3可见,当膜生物反应器运行稳定后,系统对氨氮的去除率稳定在95%左右,出水NH3一N<20mg/L,达到垃圾渗滤液二级排放水质标准要求。NH3一N的去除率高主要有三方面的原因:一是膜良好的截留作用使世代时间长的硝化菌能在最短的 时间富集并成为反应器中的优势菌种,氨氮得以充 分进行硝化反应川。二是膜生物反应器中微生物 絮 体较活性污泥法细碎,污泥呈分散状生长,有利于氧 的传质。此外,良好的环境条件(反应器中充足的碱度和溶解氧、较高的C/N、合适的pH以及温度等 ) 也是硝化反应充分进行的一个原因。当生 物 反应器 内形成不同种群的空间分布,并保持平衡的时候,系 统对氨氮的去除率也就稳定下来了 。 23TN的去除效果 给水排水栩 33增刊20 ,125
