CN113716680A - 一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于污水生物处理技术领域,具体涉及一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置及方法,本发明采用电化学耦合硫自养反硝化系统,工艺运行简单、便于操作,稳定性高;用于对垃圾渗滤液进行深度脱氮,无需外加碳源,污泥产量低,脱氮效率高,无需后续剩余污泥处理工艺;在硫自养反硝化过程中,由于采用单质硫作为电子供体,无需调节pH,较好的保证微生物的反硝化活性;在运行过程中硫磺颗粒、碳颗粒及电极板表面能富集大量的功能微生物,使硫磺颗粒表面上进行的硫自养反硝化能够与阴极板及碳颗粒表面微生物进行的氢自养反硝化相耦合,从而进一步增强脱氮的效果,实现低碳氮比垃圾渗滤液的深度脱氮。
Description
技术领域
本发明属于污水生物处理技术领域,具体涉及一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置及方法。
背景技术
随着城市化发展进程的不断加快,城市生活垃圾产量巨大。目前,大部分城市垃圾主要依靠卫生填埋的方式进行处理,但在垃圾卫生填埋过程中以及垃圾填埋场封坑后都不可避免地产生大量的垃圾渗滤液。垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度含氮有机废水,由于具有氨氮含量高、生物毒性大、C/N低、重金属及无机盐含量高等特点,导致其生物处理难度大,因此,如何高效处置垃圾渗滤液是卫生填埋厂急需解决的问题。
垃圾渗滤液复杂的水质特性使其处理工艺十分复杂。当前,能否实现垃圾渗滤液高效脱氮是评价渗滤液处理工艺的重要标准。常用的垃圾渗滤液脱氮技术主要有物理化学法和生物处理法,其中物理化学法(如氨吹脱、膜分离技术等)存在能耗大,运行成本高等缺点,不适宜大规模应用;而传统的生物脱氮技术一般采用硝化反硝化工艺,但该工艺存在运行成本高,反应装置占地面积大等问题,且由于垃圾渗滤液C/N较低,需要添加大量有机物为反硝化过程提供碳源,进而会大幅增加垃圾渗滤液的处理成本。通过总结传统生物脱氮技术存在的诸多问题,研究者们不断探索新型高效的脱氮技术,如近年出现的短程硝化反硝化、厌氧氨氧化等新型生物脱氮工艺,这些工艺具有耗氧量少、反应速度快、污泥产量低、无需外加碳源等特点。此外,采用短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化组合工艺处理高氨氮、低C/N比的垃圾渗滤液具有运行成本低、节约反应器体积、无需外加碳源等优势。但该耦合工艺受厌氧氨氧化工艺本身缺陷的影响,仍存在不完全脱氮的情况,导致渗滤液出水仍需深度脱氮处理。
近年来,诸多学者对硫自养反硝化进行了相关的研究,硫自养反硝化主要依靠硫氧化菌以S2-、S0、S2O3 2-等作为电子供体,以硝酸盐为电子受体,在无需外加有机碳源的条件下进行高效脱氮。但由于硫自养反硝化过程会产生大量的H+,从而降低反应环境的pH,进而影响硫氧化菌的脱氮效率,导致其在实际应用中需要补充碱度,不仅增加了处理成本,而且脱氮效率也难以得到保障。因此,有必要开发一种无需调节pH,且脱氮效率高的垃圾渗滤液处理工艺。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明提出了一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置,用于对垃圾渗滤液进行深度脱氮,无需外加碳源,污泥产量低,脱氮效率高,无需后续剩余污泥处理工艺,且无需调节pH,实现低碳氮比垃圾渗滤液的深度脱氮。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:
本发明提供了一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置,所述垃圾渗滤液深度脱氮装置采用升流式设计,包括反应器主体、进水系统、反应系统、出水系统和循环系统,所述反应器主体从垂直方向设置为反应腔和溢流区两个部分,所述反应腔的顶部设置有溢流堰,所述反应腔的内上壁设置有承托板;
所述进水系统包括进水口、进水池、进水泵和进水管,所述进水口设置在反应腔的下部,所述进水口处设置有进水阀,所述进水口通过进水管与进水池相连通,所述进水泵设置在进水管上;
所述反应系统包括电源、电极板、硫磺颗粒及碳颗粒,所述电极板均匀设置在所述承托板的底部,且垂直固定在所述承托板上,所述电源与所述电极板电连接,所述硫磺颗粒和碳颗粒均匀填充在所述承托板下方的反应腔内;
所述出水系统包括出水口、出水泵、出水池和出水管,所述出水口为两个,分别设置在低于溢流堰的溢流区上下部,其中上部的出水口通过出水管与出水池相连通,所述出水泵设置在出水管上,下部的出水口设置有出水阀;
所述循环系统包括循环管和循环泵,所述循环管连接在所述进水池与出水池之间,所述循环泵设置在循环管上。
优选地,所述反应器主体的材质包括但不限于有机玻璃。
优选地,所述电极板选用的材料包括但不限于石墨板。
优选地,所述电源为直流恒压电源,所述电源利用钛丝通过阳极和阴极与所述电极板电连接(成对连接)。
优选地,所述硫磺颗粒和碳颗粒的质量比为1:1。
优选地,所述进水泵、循环泵和出水泵均为蠕动泵。
本发明还提供了一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮方法,即采用上述的电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置对待处理的垃圾渗滤液进行深度脱氮。
为解决短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、短程硝化+厌氧氨氧化等新型脱氮工艺处理低碳氮比垃圾渗滤液脱氮不完全,脱氮效果不稳定,出水亟待深度处理的缺陷,本发明提供了一种垃圾渗滤液深度脱氮装置及方法,即电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置及方法。通过将电化学与硫自养反硝化系统耦合用于渗滤液处理尾端进行深度脱氮,在弱电流作用下系统不仅能还原硫自养反硝化产生的H+生成H2进行氢自养反硝化,增强脱氮效能并维持反应体系的pH在中性,无需调节pH,保证硫自养反硝化脱氮的稳定性;而且电化学可以通过电刺激,增强反硝化微生物的活性,促进相关代谢物的分泌,进而提高脱氮效率。
优选地,深度脱氮的工艺操作条件为:进水流量Q为4.8L/d,内循环设置为4Q,反应温度为20~30℃,进水pH为7.5~8.5,水力停留时间为4-14h,电流为20~100mA。
进一步地,所述水力停留时间为4h-10h。
进一步地,所述电流为60mA。
优选地,进行深度脱氮前,需要先使电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置建立起稳定的工艺环境。
进一步地,建立稳定工艺环境的方法包括以下步骤:
S1、微生物接种:向上述的电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置中循环接种以硫化物为电子供体驯化的活性污泥,直至填料表面有黄褐色微生物以及气泡产生;
S2、启动反应装置:微生物接种成功后,向上述的电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置中通入浓度为55~65mg/L的人工合成含氮废水进行启动第一阶段的启功工作,当NOx --N的去除率稳定达到80%以上时,改为通入浓度为145~155mg/L的人工合成含氮废水进行启动第二阶段的启功工作,当NOx --N的去除率稳定达到80%以上时完成启动;
S3、深度脱氮系统稳定运行的建立:系统启动完成后,向上述的电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置中通入垃圾渗滤液,当NOx--N的去除率稳定达到85%以上,可视为已建立起电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮系统的稳定工艺环境。
更进一步地,所述以硫化物为电子供体驯化的活性污泥包括但不限于SOB(硫氧化菌)活性污泥。
具体地,在接种时,将所述SOB活性污泥配制成初始污泥浓度为6g MLSS/L的SOB活性污泥的泥水混合液。
更进一步地,步骤S2中的启动第一阶段和启动第二阶段以及步骤S3的工艺操作条件为:进水流量Q为4.8L/day,回流设置为4Q,反应温度为20~30℃,进水pH为7.5~8.5,水力停留时间为12h,电流为20~25mA。
更进一步地,所述人工合成含氮废水含有碳源、氮源、磷源,氮源由KNO3提供,磷源由K2HPO4和KH2PO4提供,氮磷比为5:1,碳源由NaHCO3提供,KNO3的浓度约433mg/L,K2HPO4和KH2PO4的浓度分别为16.8mg/L和13.2mg/L,HCO3 -的浓度为0.8g/L。
更进一步地,所述垃圾渗滤液的组成如下表所示:
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明提供了一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置,采用电化学耦合硫自养反硝化系统,工艺运行简单、便于操作,稳定性高;用于对垃圾渗滤液进行深度脱氮,无需外加碳源,污泥产量低,脱氮效率高,无需后续剩余污泥处理工艺;在硫自养反硝化过程中,由于采用单质硫作为电子供体,电化学过程阴极能平衡硫自养反硝化产生的H+,使反应器pH环境处于中性,无需调节pH,较好的保证微生物的反硝化活性,同时,单质硫及碳颗粒还可以充当过滤材料,能有效过滤水中的大颗粒杂质;此外,在运行过程中硫磺颗粒、碳颗粒及电极板表面能富集大量的功能微生物,使硫磺颗粒表面上进行的硫自养反硝化能够与阴极板及碳颗粒表面微生物进行的氢自养反硝化相耦合,从而进一步增强脱氮的效果,且电化学通过电流刺激,也能增强功能微生物的活性,从而提高脱氮效率,实现低碳氮比垃圾渗滤液的深度脱氮。
附图说明
图1为电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置的结构示意图;
图2为不同电流强度对TN去除效果的结果分析图;
图3为不同HRT对TN去除效果的结果分析图。
图1中,1-反应腔,2-溢流区,11-溢流堰,12-承托板,21-出水口,22-出水泵,23-出水池,31-进水口,32-进水池,33-进水泵,41-电源,42-电极板,43-硫磺颗粒,44-碳颗粒,51-循环泵。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,下述实施例中所用的试验材料,如无特殊说明,均为可通过常规的商业途径购买得到。
实验材料:
(1)NO3 --N含氮人工合成废水的组分主要为KNO3、K2HPO4、KH2PO4和NaHCO3;
(2)短程硝化+厌氧氨氧化二级耦合工艺处理过的垃圾渗滤液出水,主要水质指标如表1所示:
表1垃圾渗滤液经短程硝化+厌氧氨氧化二级耦合工艺处理后出水水质表
(3)硫自养反硝化活性污泥:将取自佛山市高明区苗村白石坳垃圾填埋场渗滤液处理厂的反硝化污泥通入含碳源、氮源、磷源的人工合成含氮废水,培养60天左右得到得硫自养反硝化活性污泥(SOB活性污泥)。所述人工合成含氮废水氮源KNO3的浓度约433mg/L,磷源K2HPO4和KH2PO4的浓度分别为16.8mg/L和13.2mg/L,HCO3 -的浓度为0.8g/L。污泥氮硫负荷分别为0.2kg-N/m3/d和0.38kg-S/m3/d,脱氮效率保持在60%以上,反应体系中SOB活性污泥的MLSS为6.52g/L,MLVSS/MLSS为0.48。
实施例1一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置
如图1所示,所述垃圾渗滤液深度脱氮装置采用升流式设计,包括反应器主体、进水系统、反应系统、出水系统和循环系统,所述反应器主体的材质为有机玻璃,所述反应器主体从垂直方向设置为反应腔1和溢流区2两个部分,所述反应腔1的顶部设置有溢流堰11,所述反应腔1的内上壁设置有承托板12;
所述进水系统包括进水口31、进水池32、进水泵33和进水管,所述进水口31设置在反应腔1的下部,所述进水口31处设置有进水阀,所述进水口31通过进水管与进水池32相连通,所述进水泵33设置在进水管上;
所述反应系统包括电源41、电极板42、硫磺颗粒43及碳颗粒44,所述电极板42选用的材料为石墨板,所述电极板42均匀设置在所述承托板12的底部,且垂直固定在所述承托板12上,所述电源41为直流恒压电源,所述电源41利用钛丝通过阳极和阴极与所述电极板42电连接(成对连接),所述硫磺颗粒43和碳颗粒44均匀填充在所述承托板12下方的反应腔1内,所述硫磺颗粒43和碳颗粒44的质量比为1:1;
所述出水系统包括出水口21、出水泵22、出水池23和出水管,所述出水口21为两个,分别设置在低于溢流堰11的溢流区2上下部,其中上部的出水口21通过出水管与出水池23相连通,所述出水泵22设置在出水管上,下部的出水口21设置有出水阀;
所述循环系统包括循环管和循环泵51,所述循环管连接在所述进水池32与出水池23之间,所述循环泵51设置在循环管上;所述进水泵33、循环泵51和出水泵22均为蠕动泵。
采用上述的垃圾渗滤液深度脱氮装置进行硫自养反硝化过程中,由于采用单质硫(硫磺颗粒)作为电子供体,电化学过程阴极能平衡硫自养反硝化产生的H+,使反应器pH环境处于中性,无需调节pH,较好的保证微生物的反硝化活性,同时,单质硫及碳颗粒还可以充当过滤材料,能有效过滤水中的大颗粒杂质;此外,在运行过程中硫磺颗粒、碳颗粒及电极板表面能富集大量的功能微生物,使硫磺颗粒表面上进行的硫自养反硝化能够与阴极板及碳颗粒表面微生物进行的氢自养反硝化相耦合,从而进一步增强脱氮的效果,且电化学通过电流刺激,也能增强功能微生物的活性,从而提高脱氮效率,实现低碳氮比垃圾渗滤液的深度脱氮。
实施例2电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮方法的建立
在实施例1的电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置的基础上,建立一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮方法。具体包括以下步骤:
(1)微生物接种
向实施例1的电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置中加入初始污泥浓度为6g MLSS/L的硫自养反硝化活性污泥的泥水混合液,泥水混合液通过进水池32进入反应腔1中,再通过溢流区2流至出水池23,出水池23中的泥水混合液再回流至进水池32中,再次进入反应腔1,如此循环往复接种2天,以增加污泥与硫磺颗粒及碳颗粒间的接触,便于微生物(硫氧化菌)附着在颗粒载体上。当观察到填料表面有黄褐色微生物以及气泡产生,表明微生物接种成功。
(2)启动反应装置:
启动第一阶段:微生物接种成功后,控制体系处于缺氧环境,然后通过蠕动泵连续向反应腔1中通入浓度为55~65mg/L的NO3 --N含氮人工合成废水进行前期污泥驯化,流速为4.8L/day,第一阶段运行30~35day。所述人工合成含氮废水含有碳源、氮源、磷源,氮源由KNO3提供,磷源由K2HPO4和KH2PO4提供,氮磷比为5:1,碳源由NaHCO3提供,人工合成废水中KNO3的浓度约433mg/L,K2HPO4和KH2PO4的浓度分别为16.8mg/L和13.2mg/L,HCO3 -的浓度为0.8g/L。反应器启动初期,目的是使微生物适应反应器环境,每天更换进水以保证进水水质稳定。该阶段的工艺操作条件为:通过蠕动泵控制进出水,进水流量Q为4.8L/day,回流设置为4Q,反应温度为20~30℃,进水pH为7.5~8.5,水力停留时间为12h,电流为20~25mA。
启动第二阶段:当NOx --N的去除率稳定达到80%以上,在第一阶段的基础上提高反应器进水容积负荷,通过蠕动泵向反应腔1中连续通入浓度为145~155mg/L的含NO3 --N人工合成废水进行进一步驯化培养,使驯化系统中微生物适应高浓度硝氮负荷的环境,所述含NO3 --N人工合成废水含有碳源、氮源、磷源,氮源由KNO3提供,磷源由K2HPO4和KH2PO4提供,氮磷比为5:1,碳源由NaHCO3提供,人工合成废水中KNO3的浓度约1082mg/L,K2HPO4和KH2PO4的浓度分别为84.2mg/L和65.8mg/L,HCO3 -的浓度为0.8g/L。第二阶段时间为30~35day,每天更换进水以保证进水水质稳定。该阶段工艺操作条件为:进出水通过蠕动泵控制,进水流量Q为4.8L/d,同时通过回流来使泥水混合均匀,回流设置为4Q,反应温度为20~30℃,进水pH为7.5~8.5,水力停留时间(HRT)为12h,电流为20~25mA。
(3)深度脱氮系统稳定运行的建立
待反应器启动第二阶段NOx --N的去除率稳定达到80%以上,则认为电化学耦合硫自养反硝化深度脱氮系统启动完成,通过蠕动泵向反应腔1中连续通入经短程硝化+厌氧氨氧化二级耦合工艺处理过的垃圾渗滤液出水,详细水质见表1。进水流速为4.8L/day,进水中NO3 --N浓度为190~220mg/L,当NOx --N的去除率稳定达到85%以上,可视为已建立起电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮系统的稳定工艺环境。该阶段工艺操作条件为:进出水通过蠕动泵控制,进水流量Q为4.8L/d,同时通过内循环来使泥水混合均匀,内循环设置为4Q,反应温度为20~30℃,进水pH为7.5~8.5,水力停留时间为12h,电流为20~25mA。
实施例3电流强度对电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮方法应用效果的影响
通过实施例2建立的电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮方法在不同电流强度下对垃圾渗滤液进行深度脱氮,通过调节电流强度,探讨不同电流强度对反应器脱氮效果的影响,设置电流梯度为20、40、60、80、100mA,反应器进水为短程硝化+厌氧氨氧化二级耦合工艺处理过的垃圾渗滤液出水,详细水质见表1。其他运行条件设置为:进水pH为7.5~8.5,HRT(水力停留时间)为12h,内循环为4Q,反应器进水NO3 --N浓度为190~220mg/L,每个电流条件下反应器运行20d左右,定期取反应器出水于50mL离心管中,保存于4℃冰箱,并于当天测定反应器出水中硝氮、亚硝氮和氨氮的浓度,同时定期取样测定进出水SO4 2-浓度、碱度、硫化物、COD等指标。
图2为不同电流强度下系统中TN浓度的变化情况。从图可知,当电流为60mA、80mA和100mA时,系统中垃圾渗滤液的TN去除率变化不大,分别维持在94%、95%和96%左右;当电流强度由60mA下降至20mA过程中,TN去除率呈下降趋势,当电流强度为20mA时,TN去除率降至76%左右。由于电流强度的大小直接影响到氢气产生的浓度,进而对系统的脱氮效率产生影响。此外,电流的刺激作用还能强化生物代谢和传质过程,促进生物反应进程,提高TN去除率。但从以上分析可知本系统在低电流强度条件下,由于电流刺激功能微生物活性,硫自养反硝化系统仍可保证较高的脱氮效率,兼顾脱氮效率和运行成本,本发明电流强度优选为60mA。
实施例4HRT对电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮方法应用效果的影响
通过实施例1建立的电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮方法在不同电流强度下对垃圾渗滤液深度脱氮,为探讨不同HRT对电化学耦合硫自养反硝化系统SOB活性污泥去除垃圾渗滤液中硝氮效果的影响,反应器进水为短程硝化+厌氧氨氧化二级耦合工艺处理过的垃圾渗滤液出水,详细水质见表1。调节HRT的梯度为:4、6、8、10、12、14h,其他运行条件:电流为60mA,进水pH为7.5~8.5,进水NO3 --N浓度为190~220mg/L,内循环为4Q。每个HRT运行20d左右,定期取反应器出水于50mL离心管,保存于4℃冰箱中,并于当天测定反应器出水中硝氮、亚硝氮和氨氮的浓度,同时定期取样测定进出水SO4 2-浓度、碱度、硫化物、COD等指标。
图3为不同HRT条件下系统中TN浓度的变化情况。由图可知,当HRT分别为14、12和10h时,系统中垃圾渗滤液的TN去除率变化不大,分别维持在95%、94%和90%左右;当HRT从8h缩短至4h时,系统TN去除均有所下降,当HRT为4h时,TN去除率降至65%左右。HRT的缩短相当于增加了反应器进水NO3 --N负荷,即单位时间内进入到单位体积反硝化系统中的NO3 --N量增加,由于反应器中微生物与污染物的接触时间不足,导致反应器出水效果变差,过长的HRT会增加反应器的有效体积,增加造价提高成本,因此本发明中HRT优选10h。但从以上分析可以看出,本系统在HRT为4h时仍可保证较好的脱氮效果,这是由于硫自养反硝化系统在运行过程中电化学通过电流刺激,增强功能微生物的活性,从而保证较高的脱氮效率。
以上对本发明的实施方式作了详细说明,但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明原理和精神的情况下,对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,仍落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置,其特征在于,所述垃圾渗滤液深度脱氮装置包括反应器主体、进水系统、反应系统、出水系统和循环系统,所述反应器主体从垂直方向设置为反应腔(1)和溢流区(2)两个部分,所述反应腔(1)的顶部设置有溢流堰(11),所述反应腔(1)的内上壁设置有承托板(12);
所述进水系统包括进水口(31)、进水池(32)、进水泵(33)和进水管,所述进水口(31)设置在反应腔(1)的下部,所述进水口(31)处设置有进水阀,所述进水口(31)通过进水管与进水池(32)相连通,所述进水泵(33)设置在进水管上;
所述反应系统包括电源(41)、电极板(42)、硫磺颗粒(43)及碳颗粒(44),所述电极板(42)均匀设置在所述承托板(12)的底部,且垂直固定在所述承托板(12)上,所述电源(41)与所述电极板(42)电连接,所述硫磺颗粒(43)和碳颗粒(44)均匀填充在所述承托板(12)下方的反应腔(1)内;
所述出水系统包括出水口(21)、出水泵(22)、出水池(23)和出水管,所述出水口(21)为两个,分别设置在低于溢流堰(11)的溢流区(2)上下部,其中上部的出水口(21)通过出水管与出水池(23)相连通,所述出水泵(22)设置在出水管上,下部的出水口(21)设置有出水阀;
所述循环系统包括循环管和循环泵(51),所述循环管连接在所述进水池(32)与出水池(23)之间,所述循环泵(51)设置在循环管上。
2.根据权利要求1所述的一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置,其特征在于,所述硫磺颗粒(43)和碳颗粒(44)的质量比为1:1。
3.一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮方法,其特征在于,采用权利要求1或2所述的电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置对待处理的垃圾渗滤液进行深度脱氮。
4.根据权利要求3所述的一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮方法,其特征在于,深度脱氮的工艺操作条件为:进水流量Q为4.8L/d,内循环设置为4Q,反应温度为20~30℃,进水pH为7.5~8.5,水力停留时间为4-14h,电流为20~100mA。
5.根据权利要求4所述的一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮方法,其特征在于,所述水力停留时间为4h-10h。
6.根据权利要求4所述的一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮方法,其特征在于,所述电流为60mA。
7.根据权利要求3所述的一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮方法,其特征在于,进行深度脱氮前,需要先使电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置建立起稳定的工艺环境。
8.根据权利要求7所述的一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮方法,其特征在于,建立稳定工艺环境的方法包括以下步骤:
S1、微生物接种:向权利要求1或2所述的电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置中循环接种以硫化物为电子供体驯化的活性污泥,直至填料表面有黄褐色微生物以及气泡产生;
S2、启动反应装置:微生物接种成功后,向权利要求1或2所述的电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置中通入浓度为55~65mg/L的人工合成含氮废水进行启动第一阶段的启功工作,当NOx --N的去除率稳定达到80%以上时,改为通入浓度为145~155mg/L的人工合成含氮废水进行启动第二阶段的启功工作,当NOx --N的去除率稳定达到80%以上时完成启动;
S3、深度脱氮系统稳定运行的建立:系统启动完成后,向权利要求1或2所述的电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮装置中通入垃圾渗滤液,当NOx--N的去除率稳定达到85%以上,可视为已建立起电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮系统的稳定工艺环境。
9.根据权利要求8所述的一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮方法,其特征在于,步骤S2中的启动第一阶段和启动第二阶段以及步骤S3的工艺操作条件为:进水流量Q为4.8L/day,回流设置为4Q,反应温度为20~30℃,进水pH为7.5~8.5,水力停留时间为12h,电流为20~25mA。
10.根据权利要求8所述的一种电化学耦合硫自养反硝化系统垃圾渗滤液深度脱氮方法,其特征在于,所述人工合成含氮废水含有碳源、氮源、磷源,氮源由KNO3提供,磷源由K2HPO4和KH2PO4提供,氮磷比为5:1,碳源由NaHCO3提供,KNO3的浓度约433mg/L,K2HPO4和KH2PO4的浓度分别为16.8mg/L和13.2mg/L,HCO3 -的浓度为0.8g/L。
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