上流式厌氧污泥复合床-膜生物反应器处理垃圾渗滤液.doc

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1、上流式厌氧污泥复合床-膜生物反应器处理垃圾渗滤液摘要：研究了厌氧污泥复合床（UASCB）-序批式膜生物反应器（SMBR）串联工艺处理垃圾渗滤液的工艺性能和影响因素。结果表明，厌氧段对整个系统的调节作用表现在两方面：(1)可以提高膜生物反应器内硝化菌活性；(2)可以明显提高垃圾渗滤液的可生化性，提高幅度为15.2%。该工艺所能适应的COD/NH4+-N范围在2.5～12。关键词：垃圾渗滤液厌氧污泥复合床序批式膜生物反应器　　垃圾在堆放填埋过程中，由于厌氧发酵、有机物分解、雨水冲淋及地下水浸泡会产生多种代谢产物和水分，形成渗滤液。研究表明[1

2、]，垃圾渗滤液中含有种类繁多的有机污染物，其中相当数量属于难降解的有毒污染物。由于渗滤液的特殊水质特征，采用常规的生物处理工艺往往难以达到理想的处理效果。在此，对厌氧污泥复合床（UASCB）-序批式膜生物反应器（SMBR）串联工艺处理垃圾渗滤液进行了试验研究，探索了在不同的工艺操作条件下垃圾渗滤液的生物降解效率，为垃圾渗滤液的降解提供了一定的依据。　　1材料与方法　　1.1垃圾渗滤液水质特征　　垃圾渗滤液水样取自昆明市西郊垃圾填埋场的渗滤液蓄水池，水质特征：COD平均浓度为9100mg/L；NH3-N平均浓度为870mg/L；pH为7.8

3、；感观性状为深褐色、有恶臭。　　1.2试验系统　　由集水槽、进水泵、流量计、蓄水槽、潜水泵、UASCB反应器、膜生物反应器、离心泵及时控开关组成，试验总示意图如图1所示。　　　　图1实验流程总示意图　　1.集水槽；2.进水泵；3.流量计；4.UASCB反应器；5.蓄水槽；6.潜水泵；7.膜生物反应器；8.离心泵　　1.2.1UASCB反应器　　UASCB用有机玻璃柱制作，有效体积85L，该UASCB的下部区域为污泥床，上部区域为填料床，可以有效阻止污泥的流失。填料直径10mm，高10mm，壁厚0.6～0.9mm，用聚丙稀复合材料注塑。厌氧

4、反应器在(36±1)℃下运行。　　1.2.2膜生物反应器　　膜组件主要技术指标为：中空纤维膜外径450μm；内径350μm；膜厚50μm；膜面积4m2；平均孔径0.1μm；产水量0.6～0.8t/(d·m2)；操作压力≤0.3×105Pa；反应器容积为40L。试验过程中检测项目为COD、NH4+-N、NO3--N、NO2--N、pH、水温、污泥浓度。检测方法均为标准方法。　　2结果与讨论　　2.1系统启动　　2.1.1UASCB的启动[2]　　厌氧微生物特别是甲烷菌增殖缓慢，驯化需要较长的时间。本试验厌氧污泥取自昆明市第四污水处理厂硝化池

5、，污泥浓度为7000mg/L左右。首先进行厌氧污泥的静态间歇培养，温度控制在(36±1)℃左右，pH为6.8～7.4，每天弃去上清液，并投加人工配制的葡萄糖营养液，C:N:P=100:5:1，COD浓度控制在1000mg/L，经过一周的培养，投加占厌氧反应器体积40%的厌氧污泥，进行葡萄糖-渗滤液连续进液驯化，开始负荷控制在0.5kgCOD/（m3·d），通过一次性投加碳酸钠/碳酸氢钠调节pH不低于6.5。运行30d后，COD的去除率达到25%左右，再逐步增加负荷。60d后COD的去除率达到35%以上，测反应器底部污泥浓度达到6300mg

6、/L，至此认为启动成功。　　2.1.2SMBR的启动　　接种污泥取自昆明第四污水处理厂二沉池。先采用人工配水，然后逐步投加厌氧出水，温度控制在35℃左右，经过20d的驯化培养，污泥浓度达到6000mg/L左右，一个运行周期为4h，依次为进水、搅拌、好氧曝气、厌氧和抽吸5个阶段，好氧曝气2.5h，厌氧1.5h。　　整个系统运行40d，得到较稳定的COD及NH4+-N的去除率，分别稳定在91.0%～94.0%和79%～84%，驯化基本成功。　　2.2整套工艺的运行效果　　本阶段进水浓度分别经历了10、8、6、5、4倍5个稀释比的变化。进水水质

7、见表1。　　表1串联工艺进液水质情况5时间/d进水氨氮/mg·L-1进水COD/mg·L-11～1078.13～86.66896.32～912.7711～2195.24～117.691113.32～1181.6822～29134.32～146.921520.75～1553.1430～4041～60151.31～173.18208.65～232.791796.31～1827.482141.56～2328.23　　2.1.1厌氧反应器的COD降解情况　　图2表示厌氧反应器的进出水COD以及去除率关系。厌氧反应器运行经历了两个阶段，前40d，进

8、液流量为1L/h，厌氧停留时间为85h，COD降解率基本上在25%以下，本阶段厌氧段对整个工艺COD的降解贡献不大，可以认为厌氧反应主要停留在“水解酸化”阶段。40d以后，通过减小进液流量，将