CN103466796B - 一种矿化垃圾反应床同步硝化反硝化处理渗滤液的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿化垃圾反应床同步硝化反硝化处理渗滤液的方法。设置一种装置，包括矿化垃圾反应床和曝气装置，矿化垃圾反应床表面设固体取样口，下部设出水取样口及曝气管，曝气管连接转子流量计，转子流量计相连气泵，气泵连接控制箱；中央设通风管，其顶部密封、管壁打孔且下部与曝气管相连，通风管外部裹砂网；矿化垃圾反应床顶加盖及漏斗，漏斗与盖间设置阀门，盖底加均匀布孔PVC板；矿化垃圾反应床装填砾石层、矿化垃圾层和斜面砾石层，均匀布孔的斜板支撑斜面砾石层，温度探头埋入矿化垃圾层；通过调节设置曝气量和运行参数，使矿化垃圾反应床中发生同步硝化反硝化。本发明方法在矿化垃圾中实现同步硝化反硝化，达到以废治废的目的。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，特别涉及一种城市生化垃圾产生的渗滤液经矿化垃圾反应床同步硝化反硝化处理的方法。
背景技术
垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，具有有机负荷高，氨氮和重金属含量较高、可生化性较差、水质和水量变化较大等特点。
自上世纪90年代开始，一些学者对基于厌氧环境下的矿化垃圾反应床处理垃圾渗滤液进行了一些研究工作。但发现氨氮去除率较好，但总氮去除率低。之后一些学者对传统厌氧矿化垃圾床进行改进,提出准好氧矿化垃圾床处理垃圾渗滤液的技术构想，发现氨氮去除率很高，总氮去除率初期很高，后期不理想。前人研究都表明矿化垃圾床对氨氮有很好的处理效果，但是却未能回避出水硝态氮含量高的问题，导致总氮去除率不高。
发明内容
本发明的目的是在保证氨氮高效硝化即保证氨氮去除率的同时，显著提高硝酸盐反硝化脱氮即提高总氮去除率，提供一种矿化垃圾反应床同步硝化反硝化处理渗滤液的方法。
本发明的思路：借助一种矿化垃圾反应床实现本发明的方法，通过调节矿化垃圾反应床中央通风管的曝气量，使矿化垃圾床中形成好氧区、缺氧区和厌氧区，发生同步硝化反硝化，同时利用矿化垃圾颗粒的吸附、离子交换、螯合和生物降解等作用处理渗滤液，吸附过程增加微生物与废水接触的时间，进而充分的生物降解。
具体步骤为：
(1)设置一种矿化垃圾反应床同步硝化反硝化处理渗滤液的装置，包括矿化垃圾反应床和曝气装置，其中矿化垃圾反应床为该装置的主体，其表面设置固体取样口，矿化垃圾反应床下部设置出水取样口以及曝气管，出水取样口和曝气管上均设有阀门，曝气管连接转子流量计，转子流量计和气泵相连，气泵通过线路与控制箱连接，控制箱上设置温度显示器、曝气开关和温度开关；矿化垃圾反应床内部中央位置设置通风管，通风管顶部密封、管壁打孔且下部与曝气管相连，以利于空气向矿化垃圾柱体本身扩散；通风管外部包裹砂网，以防止矿化垃圾堵塞通风管管壁上的孔；矿化垃圾反应床顶端加盖，盖上有漏斗，漏斗与盖之间设置一个阀门，用于控制注水，盖底加一层均匀布孔的PVC板，用于均匀布水；矿化垃圾反应床自下而上依次装填砾石层、矿化垃圾层和斜面砾石层，斜面砾石层由均匀布孔的斜板支撑，三根温度探头自上而下埋入矿化垃圾层，用于测定矿化垃圾层的堆体内温度。
所述矿化垃圾反应床采用PVC板制作，是反应物进行反应的场所。
所述曝气装置是实现同步硝化反硝化的主要装置。
所述矿化垃圾层中矿化垃圾的粒径为4~10毫米。
(2)将步骤(1)中设置的处理渗滤液的装置的运行参数设定为：进水负荷20~60升渗滤液/立方米矿化垃圾·天，进水频次1次/天或2次/天，曝气量0.05~0.3升/分钟，每天持续曝气10~14小时，运行周期大于等于5个月；然后通过漏斗浇灌渗滤液，进水后关闭漏斗和盖之间的阀门，同时打开曝气开关开始曝气；每天进渗滤液前将前一天装置中反应后的渗滤液放出，然后立即关闭出水取样口上的阀门；试验过程中每三天测定一次出水中的各污染物浓度变化。
实验表明，曝气量在0.05~0.3升/分钟之间均可实现同步硝化反硝化，此时氨氮去除率的范围在87%~100%之间，总氮去除率在41%~80%之间；曝气量在0.1升/分钟时效果最佳，出水渗滤液COD的去除率能够达到85%以上，氨氮去除率在98.7%~100%之间，总氮去除率在55%~80%之间。
本发明方法的优点：
(1)本发明方法通过曝气装置的设置，最大程度的在矿化垃圾中实现同步硝化反硝化，使进水氮化物尽可能转化成气体排出，而且矿化垃圾的挖掘利用，减轻了填埋场的负担，达到了以废治废的目的。
(2)通过本发明方法处理垃圾渗滤液，不仅处理效果好，充分的将废物资源化利用，达到以废治废的目的, 而且处理成本低，工艺流程和运行管理简单方便，具有较好的环境生态意义和经济效益。
附图说明
图1是本发明方法所使用装置的结构示意图。
图中标记：1-漏斗；2-砾石层；3-矿化垃圾层；4-固体取样口；5-通风管；6-斜面砾石层；7-均匀布孔的斜板；8-出水取样口；9-阀门；10-均匀布孔的PVC板；11-温度探头；12-转子流量计；13-气泵；14-温度显示器；15-控制箱；16-曝气开关；17-温度开关；A-剖面方向。
图2是本发明方法所使用装置的剖面图。
图中标记：4-固体取样口；5-通风管。
具体实施方式
实施例：
本实施例的矿化垃圾和渗滤液均取自桂林市冲口垃圾填埋场。
(1)设置一种矿化垃圾反应床同步硝化反硝化处理渗滤液的装置，包括矿化垃圾反应床和曝气装置，其中矿化垃圾反应床为该装置的主体，其表面设置固体取样口4，矿化垃圾反应床下部设置出水取样口8以及曝气管，出水取样口8和曝气管上均设有阀门9，曝气管连接转子流量计12，转子流量计12和气泵13相连，气泵13通过线路与控制箱15连接，控制箱15上设置温度显示器14、曝气开关16和温度开关17；矿化垃圾反应床内部中央位置设置直径为2.5厘米的通风管5，通风管5的顶部密封、管壁打孔且下部与曝气管相连，以利于空气向矿化垃圾柱体本身扩散；通风管5外部包裹砂网，以防止矿化垃圾堵塞通风管管壁上的孔；矿化垃圾反应床顶端加盖，盖上有漏斗1，漏斗1与盖之间设置一个阀门9，用于控制注水，盖底加一层均匀布孔的PVC板10，用于均匀布水；矿化垃圾反应床自下而上依次装填砾石层2、矿化垃圾层3和斜面砾石层6，斜面砾石层6由均匀布孔的斜板7支撑，三根温度探头11自上而下埋入矿化垃圾层，用于测定矿化垃圾层的堆体内温度。
本实施例装置中的矿化垃圾反应床由直径为0.37米，高度为1 米的PVC柱体构成，柱体表面垂直方向等距离设置三个固体取样口4，矿化垃圾反应床是反应物进行反应的场所。
所述曝气装置是实现同步硝化反硝化的主要装置。
所述转子流量计12采用LZB-3WB玻璃转子流量计，气泵13采用LP-40型气泵。
所述砾石层2是由粒径为3~5厘米的砾石填装成厚10厘米的承托层和粒径为1厘米的小砾石填装成厚5厘米的集水层组成；矿化垃圾层3厚为0.6米；斜面砾石层6由粒径为1厘米的小砾石填充，斜面砾石层6的最大厚度为5厘米。
所述矿化垃圾层中矿化垃圾是用筛子从具有10年填埋龄的矿化垃圾中筛分出的粒径为4~10毫米的矿化垃圾，矿化垃圾的装填体积为0.07立方米,装填密度为740千克/ 立方米。
(2)将步骤(1)中设置的处理渗滤液的装置的运行参数设定为：进水负荷1.5升/天(21升渗滤液/立方米矿化垃圾·天)，进水频次1次/天，曝气量0.1升/分钟，每天持续曝气12小时，运行周期为5个月；然后通过漏斗1浇灌渗滤液，进水后关闭漏斗1和盖之间的阀门9，同时打开曝气开关16开始曝气；每天进渗滤液前将前一天装置中反应后的渗滤液放出，然后立即关闭出水取样口8上的阀门9；试验过程中每三天测定一次出水中的各污染物浓度变化。
测试结果：出水渗滤液COD的去除率能够达到89.3%，氨氮去除率达到99.1%，总氮去除率也能够达到60%。
Claims (2)
1.一种矿化垃圾反应床同步硝化反硝化处理渗滤液的方法，其特征在于具体步骤为：
(1)设置一种矿化垃圾反应床同步硝化反硝化处理渗滤液的装置，包括矿化垃圾反应床和曝气装置，其中矿化垃圾反应床为该装置的主体，其表面设置固体取样口，矿化垃圾反应床下部设置出水取样口以及曝气管，出水取样口和曝气管上均设有阀门，曝气管连接转子流量计，转子流量计和气泵相连，气泵通过线路与控制箱连接，控制箱上设置温度显示器、曝气开关和温度开关；矿化垃圾反应床内部中央位置设置通风管，通风管顶部密封、管壁打孔且下部与曝气管相连，以利于空气向矿化垃圾柱体本身扩散；通风管外部包裹砂网，以防止矿化垃圾堵塞通风管管壁上的孔；矿化垃圾反应床顶端加盖，盖上有漏斗，漏斗与盖之间设置一个阀门，用于控制注水，盖底加一层均匀布孔的PVC板，用于均匀布水；矿化垃圾反应床自上而下依次装填砾石层、矿化垃圾层和斜面砾石层，斜面砾石层由均匀布孔的斜板支撑，三根温度探头自上而下埋入矿化垃圾层，用于测定矿化垃圾层的堆体内温度；
所述矿化垃圾反应床采用PVC板制作，是反应物进行反应的场所；
所述曝气装置是实现同步硝化反硝化的主要装置；
所述矿化垃圾层中矿化垃圾的粒径为4~10毫米；
(2)将步骤(1)中设置的处理渗滤液的装置的运行参数设定为：进水负荷20~60升渗滤液/(立方米矿化垃圾·天)，进水频次1次/天或2次/天，曝气量0.05~0.3升/分钟，每天持续曝气10~14小时，运行周期大于等于5个月；然后通过漏斗浇灌渗滤液，进水后关闭漏斗和盖之间的阀门，同时打开曝气开关开始曝气；每天进渗滤液前将前一天装置中反应后的渗滤液放出，然后立即关闭出水取样口上的阀门；试验过程中每三天测定一次出水中的各污染物浓度变化。
2.根据权利要求1所述的矿化垃圾反应床同步硝化反硝化处理渗滤液的方法，其特征在于曝气量为0.1升/分钟。
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