中晚期垃圾渗滤液的亚硝化试验研究

论文摘要

亚硝酸型硝化反硝化和厌氧氨氧化等新型的生物脱氮理论,为解决中晚期垃圾渗滤液高氨氮脱除难题提供了一个崭新的视角,但是如何持久有效地实现亚硝酸盐氮的稳定积累是上述新的生物脱氮技术得以应用的关键。本论文以青岛市小涧西垃圾填埋场7年填埋龄的垃圾渗滤液为研究对象,研究了进水氨氮浓度对亚硝化反应器启动的影响,以及相关影响因素对亚硝酸型硝化的控制的影响,探讨了中晚期垃圾渗滤液亚硝酸型硝化的控制参数。首先在控制溶解氧（DO）在1.0mg/L左右,温度30℃左右,对pH值和碱度不作调节的条件下,分六个阶段逐步提高进水氨氮浓度,成功启动了亚硝化反应器,确定了在亚硝化反应器启动阶段,进水氨氮浓度最高宜控制在1000mg/L左右。其次,研究了HRT、温度、溶解氧（DO）、pH值和碱度等对亚硝酸型硝化反应过程的影响,并确定各因素影响下的最佳工况运行条件。研究结果如下:①针对本试验所用的中晚期垃圾渗滤液这一特定水质,控制HRT为5天,温度25～30℃,DO在0.7～1.1mg/L,pH值高于7.0,剩余碱度高于350mg/L（以CaCO3计）和采用较高的污泥浓度（4.0g/L左右）和较长的污泥龄,可实现稳定的亚硝酸盐氮持久稳定的积累。②在HRT相对亚硝酸菌的增殖富足的条件下,体系内的碱度是影响亚硝酸盐氮积累的主要因素。③温度达到25～35℃的中温范围时,温度对亚硝酸氮积累无明显影响作用。④对于中晚期垃圾渗滤液,DO不是影响亚硝酸盐氮积累的主导因素。⑤通过对影响亚硝酸型硝化反应器的主要因素的研究,发现实现亚硝酸盐氮持久稳定的积累是各个影响因素共同作用的结果。例如温度和污泥浓度影响体系DO浓度水平,HRT可以影响体系内的碱度等。因此,控制因素的确定不仅要从亚硝酸菌和硝酸菌两类菌属的不同动力学特性出发,而且要结合具体的水质特点、处理工艺和运行条件来考虑。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 垃圾渗滤液的水质特征及氨氮的产生
• 1.1.1 垃圾渗滤液的产生及其危害
• 1.1.2 垃圾渗滤液的水质特征
• 1.1.3 垃圾渗滤液中氨氮的产生
• 1.2 中晚期垃圾渗滤液的处理技术
• 1.2.1 中晚期垃圾渗滤液的物化法处理技术
• 1.2.2 中晚期垃圾渗滤液的传统生物脱氮技术
• 1.2.3 新型生物脱氮工艺与原理
• 1.3 亚硝化反应的机理及影响因素
• 1.3.1 亚硝酸菌和硝酸菌的生物特性
• 1.3.2 亚硝化反应的影响因素
• 第2章 试验研究背景、研究内容及方法
• 2.1 试验研究背景和目的
• 2.1.1 研究背景
• 2.1.2 研究目的
• 2.2 试验研究内容和方法
• 2.2.1 研究内容
• 2.2.2 研究方法
• 2.3 试验装置及测试指标和方法
• 2.3.1 试验装置
• 2.3.2 试验测定指标检测方法及表示说明
• 第3章 亚硝化反应器启动的实验研究
• 3.1 亚硝化反应器的启动
• 3.1.1 试验污泥及实验用水
• 3.1.2 试验操作
• 3.1.3 试验工况运行及说明
• 3.1.4 试验方法
• 3.1.5 进水氨氮浓度对亚硝化反应器启动的比较分析
• 3.2 结论
• 第4章 亚硝化反应影响因素实验及机理探讨
• 4.1 工艺研究参数的确定
• 4.2 HRT对亚硝化反应的影响研究
• 4.2.1 工况运行条件及说明
• 4.2.2 HRT对亚硝化反应的影响研究
• 4.2.3 结论分析
• 4.3 温度对亚硝化反应影响的试验研究
• 4.3.1 工况运行条件及说明
• 4.3.2 温度对亚硝化反应影响的试验研究
• 4.3.3 结论
• 4.4 DO对亚硝化反应的影响研究
• 4.4.1 工况运行条件及说明
• 4.4.2 DO对亚硝化反应的影响研究
• 4.4.3 结论
• 4.5 pH值和碱度对亚硝化反应的影响研究
• 4.5.1 工况运行条件及说明
• 4.5.2 结论
• 第5章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文
• 致谢