[发明专利]中老龄垃圾渗滤液的生物脱氮方法和装置有效

专利信息
申请号: 201110260863.9 申请日: 2011-09-05
公开(公告)号: CN102329052A 公开(公告)日: 2012-01-25
发明(设计)人: 胡冲;谢冰;黄皇;戴淑萍 申请(专利权)人: 华东师范大学
主分类号: C02F9/14 分类号: C02F9/14
代理公司: 上海伯瑞杰知识产权代理有限公司 31227 代理人: 吴泽群
地址: 200062 上*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 老龄 垃圾 渗滤 生物 方法 装置
【说明书】:

技术领域

发明属于环境保护技术领域,具体涉及一种中老龄垃圾渗滤液的生物脱氮方法和装置,适用于垃圾填埋场的中老龄垃圾渗滤液的处理。

背景技术

垃圾填埋场渗滤液是垃圾经过堆积或填埋后因压实和生物降解作用使垃圾中原有的水、垃圾降解反应生成的水、场内深入的雨水、地下水和地表水经过垃圾层过滤后渗出的污水。根据垃圾填埋场的垃圾填埋年限,5~8年垃圾填埋场渗滤液称为中年期渗滤液,大于10年的被称为老龄垃圾渗滤液。中老龄垃圾渗滤液成分复杂,随着填埋时间的延长,其中的可生化降解有机物大幅度降低,渗滤液中多为难降解有机物。氨氮浓度高,碳/氮(C/N)比值低等是此类垃圾渗滤的重要特征之一,这给渗滤液的处理带来了困难,因此渗滤液的处理是废水处理中亟待解决的问题之一。

新颁布的国家《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)不仅对垃圾渗滤液的COD、BOD5、氨氮(NH4-N)和悬浮物等指标进行了更严格的控制,也明确了总氮(TN)、总磷(TP)及重金属的排放指标。由于中老年渗滤液的特点,传统的废水处理和渗滤液处理技术要达到新的排放标准,特别是总氮的标准面临严峻挑战,迫切需要新的渗滤液处理技术。

发明内容

针对老龄垃圾渗滤液物化处理成本高、并有二次污染物质产生,生化处理中由于氨氮浓度高,C/N比失调,难以采用传统生物脱氮技术的现状,本发明提供了一种低处理成本、无二次污染,高效低耗的新型生物脱氮方法及装置。

本发明的技术方案如下:

一种中老龄垃圾渗滤液的生物脱氮方法,步骤如下:

1)将中老龄渗滤液泵至预处理反应器顶部,喷洒在预处理反应器内的填料上,使渗滤液在重力作用下由上而下渗流;将曝气管埋入反应器中部进行通气,使渗滤液中的氨氮与空气中的氧气发生硝化反应;

2)将经预处理的出水均匀泵入厌氧氨氧化反应器顶部,喷洒在反应器填料上至渗滤液淹没填料,使渗滤液在重力作用下由上而下渗流,渗滤液中的氨氮与硝氮、亚硝氮在反应器内发生厌氧氨氧化反应;

上述过程中反应器所处的环境温度控制在25℃~30℃,所述中老龄垃圾渗滤液中COD2000~3000mg/L,氨氮2000~2500mg/L,BOD5/COD≤0.15,TN/BOD5≤0.1,所述填料为垃圾填埋场填埋5~15年的陈垃圾,其干重密度1.6~1.9g/cm3,孔隙率0.28%~0.35%,含水率9%~11%。

通过控制进水负荷和进气量可以调节出水渗滤液中氨氮和亚硝氮浓度比值,步骤1)中进水的水力负荷控制在10~100L.m-3.d-1,气固比(气固比指的是通气量与反应器内的填料体积之比)控制在0.05~0.2,可使出水氨氮和亚硝氮浓度比值达到1∶1~1∶1.32。

步骤2)中进水(即经预处理的出水)的总氮负荷≤1.0g TN/kg(VS).d,可使渗滤液中的总氮的去除率达到90%以上。

本发明的原理在于,在陈垃圾的反应器中能发生以下反应:

步骤1)生硝化反应,反应式为:

NH4++1.5O2→NO2-+2H++H2O

NH4++2O2→NO3-+2H++H2O

步骤2)厌氧氨氧化反应,反应式为:

NH4++NO2-→N2+H2O

5NH4++3NO3-→4N2+9H2O+2H+

另外,为方便上述技术方案的实施,本发明还提供一种用于上述技术方案的装置:

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