A/O工艺短程硝化处理垃圾渗滤液-北极星环保网

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目前普通生活污水生物处理技术已趋于成熟，而工业废水、垃圾渗滤液等特殊污水的生物处理技术尚未成熟。垃圾渗滤液为垃圾填埋过程中渗滤出来的水，属于高COD、高氨氮、难降解有机污水，其处理难度大，投资和运行费用高，很多垃圾填埋场没有采取有效处理措施，极大影响了水生态环境。笔者对短程硝化反硝化工艺处理垃圾渗滤液的脱氮效果及影响因素进行了研究。与全程硝化相比，短程硝化可以减少25%的氧耗，节省40%的有机碳源，而且亚硝态氮的反硝化速率通常比硝态氮的高63%左右，反应历程可加快约4.3倍。因此，实现稳定的短程硝化反硝化是提高渗滤液生物处理效率的有效途径。

为维持稳定的短程硝化过程，必须降低亚硝酸盐的氧化速率，提高氨氧化速率，氧化速率影响因素包括pH、溶解氧(DO)、温度、水力停留时间、游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)等，其中FA与FNA是维持系统稳定短程硝化的主要影响因素。FA和FNA对硝化反应类型的影响主要是通过对氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)的选择性抑制实现的。处理垃圾渗滤液时系统能稳定维持短程硝化过程的关键在于前期FA及后期FNA对NOB活性的轮流抑制且几乎不影响AOB活性。已有研究表明，FA对NOB的抑制质量浓度为0.1~1.0mg/L，对AOB的抑制质量浓度为10~150mg/L，当FA达到6mg/L时几乎可完全抑制NOB的生长。FNA达到0.011mg/L时，可对NOB代谢过程产生较明显的抑制，0.023mg/L时几乎完全抑制NOB的活性，而当FNA达到0.50mg/L左右时AOB仍具有较高的生物活性。

1试验材料与方法

1.1试验装置

试验装置见图1，由1个前置的缺氧SBR反硝化反应器与1个好氧SBR硝化反应器组成。垃圾渗滤液在进水箱中与以一定回流比回流的硝化液混合后进入缺氧SBR反应器，充分利用原液中的COD进行反硝化脱氮，出水进入好氧SBR反应器进一步降解COD并进行短程硝化反应。试验所用缺氧SBR与好氧SBR反应器均由有机玻璃制成，呈圆柱体，内径分别为150、200mm，有效容积分别为16、50L。

图1试验装置

1.2试验用水与接种污泥

所用垃圾渗滤液取自沈阳市老虎冲垃圾填埋场，其主要污染物为COD15000~18000mg/L，BOD5000~9000mg/L，NH3-N1600~2200mg/L，pH=7.6~8.5，碱度6000~10000mg/L。

好氧SBR反应器内活性污泥取自沈阳市北部污水处理厂二沉池，污泥质量浓度为3000mg/L左右，经过一段时间的驯化培养，逐步成为适应降解垃圾渗滤液特殊水质的成熟活性污泥。

1.3试验方法与参数控制

试验通过控制曝气量调整好氧SBR反应器内的溶解氧浓度，维持好氧SBR反应器的稳定短程硝化过程，以提高系统对原液中相对不足的BOD利用率。通过控制硝化液回流比及好氧SBR反应器出流比调整氨态氮、亚硝态氮及硝态氮的初始浓度，测定反应器中氨氮的硝化效果、硝化液的反硝化效果、1个周期内氮的转化情况及亚硝态氮积累率。

好氧SBR反应器采用球冠形微孔纯钛曝气盘鼓风曝气，通过转子流量计控制反应器内DO为1.0～1.5mg/L;试验在室温下进行，温度保持在15～25℃，控制系统反应周期为10h，进水pH维持在8.0左右，回流比为50%。

2结果与讨论

2.1初始氨氮对亚硝态氮积累的影响

试验考察了初始氨氮对亚硝氮积累率的影响，见图2。

图2不同初始氨氮下亚硝氮积累情况

由图2可见，通过控制初始氨氮的质量浓度，能达到短程硝化启动控制的目的。当初始氨氮较低时(<200mg/L)，好氧SBR反应器内硝化类型为全程硝化，随着初始氨氮的不断增加，亚硝氮积累率逐渐上升。分析原因可能是氨氮及pH的增加导致FA逐渐升高，对NOB的抑制作用越来越明显，亚硝态氮积累率逐渐提高。其中FA与FNA质量浓度计算式〔5〕：

第16周期时，初始氨氮达到300mg/L左右，亚硝态氮积累率跃升到60%左右，硝化类型逐步转变为短程硝化。此后随着初始氨氮的继续增加，亚硝态氮积累率进一步提高。由试验结果可见初始氨氮浓度对好氧SBR短程硝化的启动与维持影响较大。

2.2FA与FNA的交替抑制作用

本试验中当初始氨氮平均由200mg/L增大到300mg/L时，硝化类型由全程硝化转化为短程硝化。

因此，分别对初始氨氮约为200、300mg/L时好氧SBR反应器1个周期内的氮转化情况进行全程监测，并进行比较。

原标题：A/O工艺短程硝化处理垃圾渗滤液

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