CN113716691B - 一种基于厌氧-好氧-缺氧对垃圾渗滤液深度脱氮的污泥双回流方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于厌氧‑好氧‑缺氧对垃圾渗滤液深度脱氮的污泥双回流装置与方法,属于低碳氮比高氨氮废水生物脱氮技术领域。方法包括以下步骤:厌氧SBR反应器进水、厌氧SBR反应器厌氧搅拌、厌氧SBR反应器排水、好氧SBR反应器进水、好氧SBR反应器好氧曝气、好氧SBR反应器排水,缺氧SBR反应器进水,缺氧SBR反应器缺氧搅拌,缺氧SBR反应器排水,第一沉淀池污泥回流和第二沉淀池污泥回流。本发明适用于垃圾分类产生的垃圾渗滤液基于短程硝化,短程反硝化联合厌氧氨氧化的深度脱氮过程,装置结构简单,工艺先进,便于实际应用,为富集培养不同功能区污泥提供了条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于厌氧-好氧-缺氧对垃圾渗滤液深度脱氮的污泥双回流装置与方法,属于低碳氮比高氨氮废水生物脱氮技术领域,适用于垃圾分类产生的垃圾渗滤液等高氨氮废水的生物脱氮过程。
背景技术
近年来,随着城镇化水平不断提高,城市固体废物产量也不断增加,虽然垃圾分类趋势逐渐兴起,但是垃圾分类处置并不会减少垃圾中自身含有的水分,在分类处理的过程中,依然会产生大量有毒害作用的垃圾渗滤液。垃圾渗滤液具有成分复杂、水质水量变化大、有机物和氨氮浓度高、微生物营养元素比例失调等水质特点,使其妥善无害化处理成为国际范围内尚未解决的难题之一。采用单一的处理技术往往不能经济高效地处理垃圾渗滤液,需要将不同特点的工艺联合起来,达到深度处理的目的。有机碳源的严重缺乏是渗滤液生物脱氮效率无法提高的屏障,而外加有机碳源会大幅度的增加垃圾渗滤液脱氮费用。因此,需要提出更为有效、经济的脱氮装置和方法。
随着基于厌氧氨氧化的脱氮技术逐渐兴起,可将短程硝化和短程反硝化技术与之耦合,形成短程硝化耦合厌氧氨氧化,及短程反硝化耦合厌氧氨氧化的联合处理流程。目前广泛应用的推流式厌氧-缺氧-好氧生物处理流程,一方面,后置的好氧段进行短程硝化耦合厌氧氨氧化出水需要进一步处理,另一方面,前置的缺氧段进行短程反硝化耦合厌氧氨氧化,且多系列沉淀池为三个功能区共用,污泥回流时,缺氧区的污泥会依次经过厌氧区和好氧区,然而好氧环境不利于缺氧区微生物的生长与繁殖,同一股污泥不断经过厌氧区、好氧区、缺氧区,往复循环长此以往会导致污泥内的专性功能区微生物的活性降低。影响了对垃圾渗滤液深度脱氮的效果。同时,不同功能区的污泥混合在一起,不利于各个功能区污泥专性富集。如果将生物处理流程更改为厌氧-好氧-缺氧,可以很好地解决这一问题。此外,可将多系列沉淀池分开,分别用于接纳厌氧和好氧区污泥,和缺氧区的污泥,形成不同功能区的污泥自回流,有利于实现各个功能区污泥功能专性发挥。
基于厌氧氨氧化技术,可以在不投加任何化学药品的条件下,降低垃圾渗滤液深度脱氮处理费用,同时又能够实现氮的高效去除。对低碳氮比高氨氮的渗滤液垃圾渗滤液而言,实现厌氧氨氧化脱氮技术是其脱氮的最佳选择,同时也是与其水质特点最为适合的脱氮流程。
改进传统工艺,优化处理流程,培养适应于各个功能区专性的微生物来发挥功能,提高脱氮效率,是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题,提出一种基于厌氧-好氧-缺氧对垃圾渗滤液深度脱氮的污泥双回流装置与方法,即首先进行第一次进水,将垃圾渗滤液泵入厌氧SBR反应器,然后进行厌氧搅拌,利用垃圾渗滤液中的有机物将回流污泥中剩余的NO3 --N、NO2 --N进行反硝化去除。然后泥水混合物依次进入中间水箱和好氧SBR反应器,进行曝气,发生短程硝化耦合厌氧氨氧化反应,接着,好氧SBR反应器的泥水混合物进入第一沉淀池,沉淀区的剩余污泥回流至厌氧SBR反应器,上清液进一步进入到缺氧SBR反应器中进行缺氧搅拌,发生短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应,反应完成后,泥水混合物进入到第二沉淀池进行完全沉淀,上清液排出,剩余污泥回流至缺氧SBR反应器。至此,基于厌氧-好氧-缺氧的脱氮流程和两个污泥自循环流程完成。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种基于厌氧-好氧-缺氧对垃圾渗滤液深度脱氮的污泥双回流装置,其特征在于,该装置包括渗滤液原水箱(1)、厌氧SBR反应器(5)、好氧SBR反应器(12)、缺氧SBR反应器(63)、中间水箱(9)、第一沉淀池(18)、第二沉淀池(27)、出水箱(31)。渗滤液原水箱(1)中间设有温控加热装置(2),渗滤液原水箱(1)与厌氧SBR反应器(5)、中间水箱(9)、好氧SBR反应器(12)、第一沉淀池(18)依次相连通,缺氧SBR反应器(63)与第二沉淀池(27)相连通,第二沉淀池(27)连接出水箱(31);第一沉淀池(18)设第一污泥回流管(60),回流污泥至厌氧SBR反应器(5);第二沉淀池(27)设第二污泥回流管(64),回流污泥至缺氧SBR反应器(63);
厌氧SBR反应器(5)自上而下设置3个取样监测阀门(55),第一进水管(3)上设置有第一进水控制阀(59)和第一蠕动泵(58),第一出水管(8)上设置有第一排水控制阀(54)和第二蠕动泵(53);厌氧SBR反应器(5)内部设置有第一机械搅拌装置(6)、第一ORP探头(57)以及第一pH探头(56),其中第一ORP探头(57)以及第一pH探头(56)分别通过连接线与第一ORP仪(4)、第一pH仪(7)主机相连接;
好氧SBR反应器(12)自上而下设置3个取样监测阀门(43),第二进水管(10)上设置有第二进水控制阀(52)和第三蠕动泵(51),第二出水管(42)上设置有第二排水控制阀(14)和第四蠕动泵(41);好氧SBR反应器(12)内部设置有第二机械搅拌装置(13)、DO探头(47)、第二ORP探头(45)以及第二pH探头(44),其中DO探头(47)、第二ORP探头(45)以及第二pH探头(44)分别通过连接线与DO仪(11)、第二ORP仪(16)、第二pH仪(15)主机相连接。在好氧SBR反应器(12)底部设有微孔曝气头(46)和曝气泵(49),微孔曝气头(46)与曝气泵(49)通过曝气管(48)相连,曝气管(48)上设有气体流量计(50);
好氧SBR反应器(12)通过第二出水管(42)与第一沉淀池(18)连通,第一沉淀池(18)自上而下设置4个取样阀门(39),第一沉淀池(18)底部通过第五蠕动泵(61)和第一污泥回流管(60)与厌氧SBR反应器(5)相连通,第一沉淀池(18)设有第一中心管(17),在第一中心管(17)下方设有第一锥形反射板(40);第一沉淀池(18)通过第三进水管(19)和第六蠕动泵(37)与缺氧SBR反应器(63)相连通;
缺氧SBR反应器(63)自上而下设置3个取样监测阀门(36),第三进水管(19)上设置有第三进水控制阀(38)和第六蠕动泵(37),第三出水管(24)上设置有第三排水控制阀(35)和第七蠕动泵(26);缺氧SBR反应器(63)内部设置有第三机械搅拌装置(23)、第三ORP探头(21)以及第三pH探头(22),其中第三ORP探头(21)以及第三pH探头(22)分别通过连接线与第三ORP仪(20)、第三pH仪(25)主机相连接;
缺氧SBR反应器(63)通过第三出水管(24)与第二沉淀池(27)连通,第二沉淀池(27)底部通过第八蠕动泵(65)和第二污泥回流管(64)与缺氧SBR反应器(63)相连通,第二沉淀池(27)设有第二中心管(28),在第二中心管(28)下方设有第二锥形反射板(34);第二沉淀池(27)自上而下设有四个取样阀(33),第二沉淀池(27)通过第四出水管(32)和第九蠕动泵(30)与出水箱(31)相连通;
一种基于厌氧-好氧-缺氧运行的对处理垃圾渗滤液深度脱氮的污泥双回流的方法,其特征包括以下步骤:
厌氧SBR反应器进水:以实际城市垃圾填埋场渗滤液为原液注入渗滤液原水箱(1),通过温控加热装置(2)使温度控制在30℃,打开第一蠕动泵(58),通过第一进水管(3)与第一进水控制阀(59)将垃圾渗滤液泵入厌氧SBR反应器(5);
厌氧SBR反应器厌氧搅拌:启动厌氧SBR反应器(5),打开第一机械搅拌装置(6),进水完毕后进入厌氧搅拌阶段,进行厌氧反应,设定厌氧搅拌时间为2小时。在进水初期,通过调节机械搅拌装置,保证泥水完全混合,充分反应;
厌氧SBR反应器排水:打开第一排水控制阀(54)和第二蠕动泵(53),将充分反应后的泥水混合物排至中间水箱(9);
好氧SBR反应器进水:打开第二进水控制阀(52)并启动第三蠕动泵(51),通过第二进水管(10)将中间水箱(9)的垃圾渗滤液泵入好氧SBR反应器(12);
好氧SBR反应器好氧曝气:启动由微孔曝气头(46),曝气泵(49)以及曝气管(48)组成的曝气系统对流入好氧SBR反应器(12)的垃圾渗滤液曝气,进行短程硝化耦合厌氧氨氧化反应,通过实时控制装置监测使溶解氧DO维持在3.0-4.5mg/L范围内,设定曝气时间为6.0小时,通过pH监测装置使pH值维持在7.5-8.0范围内,如果pH过高或过低时,则投加碳酸氢钠使pH值维持在该范围内;维持好氧SBR反应器(12)进水NH4 +-N负荷在0.5-1.2kgNH4 +-N/(m3·d)范围内,通过维持pH值和NH4 +-N负荷在上述范围使好氧SBR反应器(12)中的平均游离氨FA浓度在12.5-18.5mg/L范围内;在上述条件下运行好氧SBR反应器(12),进行短程硝化耦合厌氧氨氧化反应;
好氧SBR反应器排水:好氧曝气结束后,打开第四蠕动泵(41)和第二排水控制阀(14),将泥水混合物排入第一沉淀池(18),进行泥水分离,第一沉淀池(18)中的污泥则通过第一污泥回流管(60)与第五蠕动泵(61)按照100%的比例回流到厌氧SBR反应器(5),完成第一个污泥自循环。第一沉淀池(18)中的上清液,继续进行后续处理流程;
缺氧SBR反应器进水:打开第六蠕动泵(38)和第三进水控制阀(38),将第一沉淀池(18)上清液泵入缺氧SBR反应器(63);
缺氧SBR反应器缺氧搅拌:启动第三搅拌装置(23),进水完毕后进入缺氧搅拌阶段,进行缺氧反应,设定缺氧搅拌时间为6.0小时以上,搅拌过程对于pH进行实时监测,缺氧过程终点由实时过程控制判断;当出现“亚硝酸盐肘”拐点,即pH先上升后下降的拐点时,停止缺氧搅拌;
将NO3 --N还原为NO2 --N,供给厌氧氨氧化菌利用,形成短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应,实现了NH4 +-N和NO2 --N的联合去除。
缺氧SBR反应器排水:打开第七蠕动泵(26)和第三排水控制阀(35),将泥水混合物排入第二沉淀池(27),沉淀进行0.5小时,使泥水分离,第二沉淀池(27)中的污泥则通过第二污泥回流管(64)与第八蠕动泵(65)按照100%的比例回流到缺氧SBR反应器(63),完成第二个污泥自循环。第二沉淀池(27)上清液经第九蠕动泵(30)和第四排水控制阀(29)排出至出水箱(31)。
本发明所涉及的一种基于厌氧-好氧-缺氧对垃圾渗滤液深度脱氮的污泥双回流装置与方法与传统技术相比,具有下列创新点:
1)将厌氧SBR反应器和好氧SBR反应器视为一个整体,将污泥回流至厌氧SBR反应器,从而实现短程硝化耦合厌氧氨氧化污泥在厌氧和好氧功能区专性富集培养,提高了垃圾渗滤液深度脱氮效果;
2)将缺氧SBR反应器污泥形成自循环,从而实现短程反硝化耦合厌氧氨氧化污泥在缺氧功能区专性富集培养,提高了垃圾渗滤液深度脱氮效果;
3)在不投加外加碳源的条件下,实现垃圾渗滤液的高效生物脱氮,解决了高浓度氨氮,低碳氮比的晚期渗滤液的处理难题,大大降低了运行和建设费用;
4)通过在线监测ORP、pH和DO,对短程硝化过程、短程反硝化和厌氧氨氧化的进程进行实时控制,用过程控制的方法实时监测厌氧搅拌时间、好氧曝气时间和缺氧搅拌时间,从而达到节能的目的;
5)工艺流程简单,运行方式灵活,实现垃圾渗滤液高效脱氮,大大降低了运行和建设费用;
6)该技术成熟运行后,可以实现对垃圾渗滤原液无需稀释地直接处理,方便运行管理;
附图说明
图1为本发明所涉及的一种基于厌氧-好氧-缺氧对垃圾渗滤液深度脱氮的污泥双回流装置结构示意图。
图1中数字代表的装置为:1-渗滤液原水箱;2-温控加热装置;3-第一进水管;4-第一ORP仪;5-厌氧SBR反应器;6-第一机械搅拌装置;7-第一pH仪;8-第一出水管;9-中间水箱;10-第二进水管;11-DO仪;12-好氧SBR反应器;13-第二机械搅拌装置;14-第二出水控制阀;15-第二pH仪;16-第二ORP仪;17-第一中心管;18-第一沉淀池;19-第三进水管;20-第三ORP仪;21-第三ORP探头;22-第三pH探头;23-第三机械搅拌装置;24-第三出水管;25-第三pH仪;26-第七蠕动泵;27-第二沉淀池;28-第二中心管;29-第四排水控制阀;30-第九蠕动泵;31-出水箱;32-第四出水管;33-第二沉淀池取样阀;34-第二锥形反射板;35-第三出水控制阀;36-取样监测阀门;37-第六蠕动泵;38-第三进水控制阀;39-第一沉淀池取样阀;40-第一锥形反射板;41-第四蠕动泵;42-第二出水管;43-好氧SBR反应器取样阀;44-第二pH探头;45-第二ORP探头;46-微型曝气头;47-DO探头;48-曝气管;49-曝气泵;50-气体流量计;51-第三蠕动泵;52-第二进水控制阀;53-第二蠕动泵;54-第一出水控制阀;55-厌氧SBR反应器取样阀;56-第一pH探头;57-第一ORP探头;58-第一蠕动泵;59-第一进水控制阀;60-第一污泥回流管;61-第五蠕动泵;62-第一污泥回流控制阀;63-缺氧SBR反应器;64-第二污泥回流管;65-第八蠕动泵;66-第二污泥回流控制阀;
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明所涉及的脱氮系统和运行方法作进一步的说明:
如说明书附图所示,一种基于分段排水的两段式短程硝化、厌氧氨氧化处理垃圾渗滤液深度脱氮的装置,其特征在于:
该装置包括渗滤液原水箱(1)、厌氧SBR反应器(5)、好氧SBR反应器(12)、缺氧SBR反应器(63)、中间水箱(9)、第一沉淀池(18)、第二沉淀池(27)、出水箱(31)。渗滤液原水箱(1)中间设有温控加热装置(2),渗滤液原水箱(1)与厌氧SBR反应器(5)、中间水箱(9)、好氧SBR反应器(12)、第一沉淀池(18)依次相连通,缺氧SBR反应器(63)与第二沉淀池(27)相连通,第二沉淀池(27)连接出水箱(31);第一沉淀池(18)设第一污泥回流管(60),回流污泥至厌氧SBR反应器(5);第二沉淀池(27)设第二污泥回流管(64),回流污泥至缺氧SBR反应器(63);
厌氧SBR反应器(5)自上而下设置3个取样监测阀门(55),第一进水管(3)上设置有第一进水控制阀(59)和第一蠕动泵(58),第一出水管(8)上设置有第一排水控制阀(54)和第二蠕动泵(53);厌氧SBR反应器(5)内部设置有第一机械搅拌装置(6)、第一ORP探头(57)以及第一pH探头(56),其中第一ORP探头(57)以及第一pH探头(56)分别通过连接线与第一ORP仪(4)、第一pH仪(7)主机相连接;
好氧SBR反应器(12)自上而下设置3个取样监测阀门(43),第二进水管(10)上设置有第二进水控制阀(52)和第三蠕动泵(51),第二出水管(42)上设置有第二排水控制阀(14)和第四蠕动泵(41);好氧SBR反应器(12)内部设置有第二机械搅拌装置(13)、DO探头(47)、第二ORP探头(45)以及第二pH探头(44),其中DO探头(47)、第二ORP探头(45)以及第二pH探头(44)分别通过连接线与DO仪(11)、第二ORP仪(16)、第二pH仪(15)主机相连接。在好氧SBR反应器(12)底部设有微孔曝气头(46)和曝气泵(49),微孔曝气头(46)与曝气泵(49)通过曝气管(48)相连,曝气管(48)上设有气体流量计(50);
好氧SBR反应器(12)通过第二出水管(42)与第一沉淀池(18)连通,第一沉淀池(18)自上而下设置4个取样阀门(39),第一沉淀池(18)底部通过第五蠕动泵(61)和第一污泥回流管(60)与厌氧SBR反应器(5)相连通,第一沉淀池(18)设有第一中心管(17),在第一中心管(17)下方设有第一锥形反射板(40);第一沉淀池(18)通过第三进水管(19)和第六蠕动泵(37)与缺氧SBR反应器(63)相连通;
缺氧SBR反应器(63)自上而下设置3个取样监测阀门(36),第三进水管(19)上设置有第三进水控制阀(38)和第六蠕动泵(37),第三出水管(24)上设置有第三排水控制阀(35)和第七蠕动泵(26);缺氧SBR反应器(63)内部设置有第三机械搅拌装置(23)、第三ORP探头(21)以及第三pH探头(22),其中第三ORP探头(21)以及第三pH探头(22)分别通过连接线与第三ORP仪(20)、第三pH仪(25)主机相连接;
缺氧SBR反应器(63)通过第三出水管(24)与第二沉淀池(27)连通,第二沉淀池(27)底部通过第八蠕动泵(65)和第二污泥回流管(64)与缺氧SBR反应器(63)相连通,第二沉淀池(27)设有第二中心管(28),在第二中心管(28)下方设有第二锥形反射板(34);第二沉淀池(27)自上而下设有四个取样阀(33),第二沉淀池(27)通过第四出水管(32)和第九蠕动泵(30)与出水箱(31)相连通;
一种基于污泥双回流的厌氧-好氧-缺氧运行的处理垃圾渗滤液深度脱氮的方法,其特征包括以下步骤:
厌氧SBR反应器进水:以实际城市垃圾填埋场渗滤液为原液注入渗滤液原水箱(1),通过温控加热装置(2)使温度控制在30℃,打开第一蠕动泵(58),通过第一进水管(3)与第一进水控制阀(59)将垃圾渗滤液泵入厌氧SBR反应器(5);
厌氧SBR反应器厌氧搅拌:启动厌氧SBR反应器(5),打开第一机械搅拌装置(6),进水完毕后进入厌氧搅拌阶段,进行厌氧反应,设定厌氧搅拌时间为2小时。在进水初期,通过调节机械搅拌装置,保证泥水完全混合,充分反应;
厌氧SBR反应器排水:打开第一排水控制阀(54)和第二蠕动泵(53),将充分反应后的泥水混合物排至中间水箱(9);
好氧SBR反应器进水:打开第二进水控制阀(52)并启动第三蠕动泵(51),通过第二进水管(10)将第一中间水箱(9)的垃圾渗滤液泵入好氧SBR反应器(12);
好氧SBR反应器好氧曝气:启动由微孔曝气头(46),曝气泵(49)以及曝气管(48)组成的曝气系统对流入好氧SBR反应器(12)的垃圾渗滤液曝气,进行短程硝化耦合厌氧氨氧化反应,通过实时控制装置监测使溶解氧DO维持在3.0-4.5mg/L范围内,设定曝气时间为6.0小时,通过pH监测装置使pH值维持在7.5-8.0范围内,如果pH过高或过低时,则投加碳酸氢钠使pH值维持在该范围内;维持好氧SBR反应器(12)进水NH4 +-N负荷在0.5-1.2kgNH4 +-N/(m3·d)范围内,通过维持pH值和NH4 +-N负荷在上述范围使好氧SBR反应器(12)中的平均游离氨FA浓度在12.5-18.5mg/L范围内;在上述条件下运行好氧SBR反应器(12),进行短程硝化耦合厌氧氨氧化反应;
好氧SBR反应器排水:好氧曝气结束后,打开第四蠕动泵(41)和第二排水控制阀(14),将泥水混合物排入第一沉淀池(18),进行泥水分离,第一沉淀池(18)中的污泥则通过第一污泥回流管(60)与第五蠕动泵(61)按照100%的比例回流到厌氧SBR反应器(5),完成第一个污泥自循环。第一沉淀池(18)中的上清液,继续进行后续处理流程。
缺氧SBR反应器进水:打开第六蠕动泵(38)和第三进水控制阀(38),将第一沉淀池(18)上清液泵入缺氧SBR反应器(63);
缺氧SBR反应器缺氧搅拌:启动第三搅拌装置(23),进水完毕后进入缺氧搅拌阶段,进行缺氧反应,设定缺氧搅拌时间为6.0小时以上,搅拌过程对于pH进行实时监测,当出现“亚硝酸盐肘”拐点,即pH先上升后下降的拐点时,停止缺氧搅拌。
缺氧SBR反应器排水:打开第七蠕动泵(26)和第三排水控制阀(35),将泥水混合物排入第二沉淀池(27),沉淀进行0.5小时,使泥水分离,第二沉淀池(27)中的污泥则通过第二污泥回流管(64)与第八蠕动泵(65)按照100%的比例回流到缺氧SBR反应器(63),完成第二个污泥自循环。第二沉淀池(27)上清液经第九蠕动泵(30)和第四排水控制阀(29)排出至出水箱(31)。
在进水垃圾渗滤液平均氨氮浓度为1600-2500mg/L范围内,COD/NH4 +-N在1.0-2.5范围内,稳定运行的试验结果表明:系统出水的总氮小于30mg/L,总氮去除率大于90%,达到了对于垃圾渗滤液深度脱氮的目的。同时好氧区和缺氧区经过微生物检测发现,分别富集了短程硝化菌属Nitrosomonas、短程反硝化菌属Thauera和厌氧氨氧化菌属Brocadia,表明污泥双回流系统有利于功能菌在不同功能区富集。
以上是本发明的一个典型实施例,本发明的实施不限于此。
Claims (1)
1.一种基于厌氧-好氧-缺氧对垃圾渗滤液深度脱氮的污泥双回流方法,其特征在于,该方法所用装置包括渗滤液原水箱(1)、厌氧SBR反应器(5)、好氧SBR反应器(12)、缺氧SBR反应器(63)、中间水箱(9)、第一沉淀池(18)、第二沉淀池(27)、出水箱(31);渗滤液原水箱(1)中间设有温控加热装置(2),渗滤液原水箱(1)与厌氧SBR反应器(5)、中间水箱(9)、好氧SBR反应器(12)、第一沉淀池(18)依次相连通,缺氧SBR反应器(63)与第二沉淀池(27)相连通,第二沉淀池(27)连接出水箱(31);第一沉淀池(18)设第一污泥回流管(60),回流污泥至厌氧SBR反应器(5);第二沉淀池(27)设第二污泥回流管(64),回流污泥至缺氧SBR反应器(63);
厌氧SBR反应器(5)自上而下设置3个取样监测阀门(55),第一进水管(3)上设置有第一进水控制阀(59)和第一蠕动泵(58),第一出水管(8)上设置有第一排水控制阀(54)和第二蠕动泵(53);厌氧SBR反应器(5)内部设置有第一机械搅拌装置(6)、第一ORP探头(57)以及第一pH探头(56),其中第一ORP探头(57)以及第一pH探头(56)分别通过连接线与第一ORP仪(4)、第一pH仪(7)主机相连接;
好氧SBR反应器(12)自上而下设置3个取样监测阀门(43),第二进水管(10)上设置有第二进水控制阀(52)和第三蠕动泵(51),第二出水管(42)上设置有第二排水控制阀(14)和第四蠕动泵(41);好氧SBR反应器(12)内部设置有第二机械搅拌装置(13)、DO探头(47)、第二ORP探头(45)以及第二pH探头(44),其中DO探头(47)、第二ORP探头(45)以及第二pH探头(44)分别通过连接线与DO仪(11)、第二ORP仪(16)、第二pH仪(15)主机相连接;在好氧SBR反应器(12)底部设有微孔曝气头(46)和曝气泵(49),微孔曝气头(46)与曝气泵(49)通过曝气管(48)相连,曝气管(48)上设有气体流量计(50);
好氧SBR反应器(12)通过第二出水管(42)与第一沉淀池(18)连通,第一沉淀池(18)自上而下设置4个取样阀门(39),第一沉淀池(18)底部通过第五蠕动泵(61)和第一污泥回流管(60)与厌氧SBR反应器(5)相连通,第一沉淀池(18)设有第一中心管(17),在第一中心管(17)下方设有第一锥形反射板(40);第一沉淀池(18)通过第三进水管(19)和第六蠕动泵(37)与缺氧SBR反应器(63)相连通;
缺氧SBR反应器(63)自上而下设置3个取样监测阀门(36),第三进水管(19)上设置有第三进水控制阀(38)和第六蠕动泵(37),第三出水管(24)上设置有第三排水控制阀(35)和第七蠕动泵(26);缺氧SBR反应器(63)内部设置有第三机械搅拌装置(23)、第三ORP探头(21)以及第三pH探头(22),其中第三ORP探头(21)以及第三pH探头(22)分别通过连接线与第三ORP仪(20)、第三pH仪(25)主机相连接;
缺氧SBR反应器(63)通过第三出水管(24)与第二沉淀池(27)连通,第二沉淀池(27)底部通过第八蠕动泵(65)和第二污泥回流管(64)与缺氧SBR反应器(63)相连通,第二沉淀池(27)设有第二中心管(28),在第二中心管(28)下方设有第二锥形反射板(34);第二沉淀池(27)自上而下设有四个取样阀(33),第二沉淀池(27)通过第四出水管(32)和第九蠕动泵(30)与出水箱(31)相连通;
其特征包括以下步骤:
厌氧SBR反应器进水:以实际城市垃圾填埋场渗滤液为原液注入渗滤液原水箱(1),通过温控加热装置(2)使温度控制在30℃,打开第一蠕动泵(58),通过第一进水管(3)与第一进水控制阀(59)将垃圾渗滤液泵入厌氧SBR反应器(5);
厌氧SBR反应器厌氧搅拌:启动厌氧SBR反应器(5),打开第一机械搅拌装置(6),进水完毕后进入厌氧搅拌阶段,进行厌氧反应,设定厌氧搅拌时间为2小时;在进水初期,通过调节机械搅拌装置,保证泥水完全混合,充分反应;
厌氧SBR反应器排水:打开第一排水控制阀(54)和第二蠕动泵(53),将充分反应后的泥水混合物排至中间水箱(9);
好氧SBR反应器进水:打开第二进水控制阀(52)并启动第三蠕动泵(51),通过第二进水管(10)将第一中间水箱(9)的垃圾渗滤液泵入好氧SBR反应器(12);
好氧SBR反应器好氧曝气:启动由微孔曝气头(46),曝气泵(49)以及曝气管(48)组成的曝气系统对流入好氧SBR反应器(12)的垃圾渗滤液曝气,进行短程硝化耦合厌氧氨氧化反应,通过实时控制装置监测使溶解氧DO维持在3.0-4.5mg/L范围内,设定曝气时间为6.0小时,通过pH监测装置使pH值维持在7.5-8.0范围内,如果pH过高或过低时,则投加碳酸氢钠使pH值维持在该范围内;维持好氧SBR反应器(12)进水NH4 +-N负荷在0.5-1.2kgNH4 +-N/(m3·d)范围内,通过维持pH值和NH4 +-N负荷在上述范围使好氧SBR反应器(12)中的平均游离氨FA浓度在12.5-18.5mg/L范围内;在上述条件下运行好氧SBR反应器(12),进行短程硝化耦合厌氧氨氧化反应;
好氧SBR反应器排水:好氧曝气结束后,打开第四蠕动泵(41)和第二排水控制阀(14),将泥水混合物排入第一沉淀池(18),进行泥水分离,第一沉淀池(18)中的污泥则通过第一污泥回流管(60)与第五蠕动泵(61)按照100%的比例回流到厌氧SBR反应器(5),完成第一个污泥自循环;第一沉淀池(18)中的上清液,继续进行后续处理流程;
缺氧SBR反应器进水:打开第六蠕动泵(38)和第三进水控制阀(38),将第一沉淀池(18)上清液泵入缺氧SBR反应器(63);
缺氧SBR反应器缺氧搅拌:启动第三搅拌装置(23),进水完毕后进入缺氧搅拌阶段,进行缺氧反应,设定缺氧搅拌时间为6.0小时以上,搅拌过程对于pH进行实时监测,缺氧过程终点由实时过程控制判断;当出现“亚硝酸盐肘”拐点,即pH先上升后下降的拐点时,停止缺氧搅拌;
缺氧SBR反应器排水:打开第七蠕动泵(26)和第三排水控制阀(35),将泥水混合物排入第二沉淀池(27),沉淀进行0.5小时,使泥水分离,第二沉淀池(27)中的污泥则通过第二污泥回流管(64)与第八蠕动泵(65)按照100%的比例回流到缺氧SBR反应器(63),完成第二个污泥自循环;第二沉淀池(27)上清液经第九蠕动泵(30)和第四排水控制阀(29)排出至出水箱(31)。
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