[發(fā)明專利]一種垃圾滲濾液作碳源對(duì)低碳氮比城市污水的處理方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910086828.2
• 申請(qǐng)日: 2009-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN101575140A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪誠文;楊波;葛春風(fēng);徐康寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/00
• 分類號(hào): C02F3/00
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 邸更巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境工程水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種垃圾滲濾液作碳源對(duì)低碳氮比城市污水的處理方法。

背景技術(shù)

由于受地域、氣候和生活習(xí)慣的影響，我國某些城市人均生活用水量較大，而且這些城市降雨較多造成地下水位較高，以及多為合流制的排水體系和不甚合理的化糞池設(shè)置等因素，總體上造成這些城市的生活污水具有有機(jī)物濃度低、氮磷含量并不低的現(xiàn)象，通常把這種有機(jī)物含量低而氮、磷含量相對(duì)較高的城市污水稱為低碳高氮磷城市污水，簡稱低碳氮比污水。城市污水處理工藝通常是以普通活性污泥法為基礎(chǔ)，采用AB法、A/O、A²/O法、SBR、氧化溝等多種污水處理工藝。隨著城市周圍水體富營養(yǎng)化程度的加劇，具有脫氮除磷的這些工藝逐步需要強(qiáng)化實(shí)施，另外，出臺(tái)的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)對(duì)氮、磷排放指標(biāo)要求均相應(yīng)進(jìn)行了提高。

目前應(yīng)用廣泛的污水生物處理廠，對(duì)低碳高氮磷城市污水運(yùn)行過程中存在較多問題，致使出水無法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。城市低濃度生活污水量普遍較大，有機(jī)物濃度較低，碳氮比相對(duì)較小，采用這些生物處理工藝處理往往存在處理效率低，容易產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，工藝設(shè)備不能完全滿足高效低耗要求。產(chǎn)生這些問題的核心就是污水中碳氮比相對(duì)偏低，加劇了污水生物處理的難度，對(duì)水環(huán)境影響較大的氮磷等污染物質(zhì)的去除不利，直接影響到總氮的達(dá)標(biāo)排放。

在傳統(tǒng)的城市污水脫氮除磷系統(tǒng)中，碳源主要消耗于缺氧反硝化、厭氧釋磷和異養(yǎng)菌等方面。當(dāng)進(jìn)水的COD/TN比值小于5.0時(shí)，生物脫氮效果就會(huì)受到影響，若比值小于3.0則難以進(jìn)行生物除磷處理，只有當(dāng)COD/TN＞6時(shí)，方有可能獲得良好的脫氮除磷效果。由此可見，低碳高氮磷城市污水在進(jìn)行生物脫氮除磷處理時(shí)存在的主要問題是碳源不足。有機(jī)碳源成為制約我國城市污水處理廠生物脫氮除磷的主要因素。在我國，現(xiàn)行的污水處理工程設(shè)計(jì)多為在水質(zhì)水量特性不十分明確的前提下進(jìn)行，設(shè)計(jì)水質(zhì)一般按中等濃度設(shè)計(jì)，而實(shí)際運(yùn)行水質(zhì)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值，設(shè)計(jì)值與實(shí)際運(yùn)行值存在明顯差異，主要表現(xiàn)為實(shí)際COD/TN比值小于設(shè)計(jì)值，造成了總氮等指標(biāo)達(dá)標(biāo)困難等一系列問題。

為提高和穩(wěn)定生物脫氮除磷效率，當(dāng)COD/TN＜5時(shí)，污水廠一般都是投加外部碳源(如甲醇、乙酸等)用于反硝化，實(shí)現(xiàn)提高污水C/N比的目的。但由于污水處理量大，外加碳源(如甲醇、乙酸等)將明顯增加污水處理費(fèi)用，使污水處理廠運(yùn)行不堪重負(fù)。為了解決污水處理廠生物脫氮除磷所需碳源不足的問題，解決環(huán)境水體氮素污染問題，還必須要考慮碳源的經(jīng)濟(jì)性，以便實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益三者的統(tǒng)一。

城市垃圾滲濾液是垃圾在填埋過程中產(chǎn)生的一種高濃度有機(jī)廢水，具有COD較高的特點(diǎn)。如果對(duì)垃圾滲濾液加以利用，則必須對(duì)高濃度的氨氮進(jìn)行預(yù)處理，以降低垃圾滲濾液中的NH₃-N濃度，提高其C/N比。

磷酸銨鎂沉淀法(俗稱鳥糞石沉淀法)是化學(xué)中較多采用的一種同時(shí)沉淀較高濃度氨氮和磷酸根的方式，而且磷酸銨鎂作為一種重要的緩效性復(fù)合肥料可以得到利用。其基本原理為，在含NH₄⁺和PO₄^3-的水中添加鎂鹽，發(fā)生以下的化學(xué)反應(yīng)：

Mg²⁺+HPO₄^2-+NH₄⁺+6H₂O→MgNH₄PO₄·6H₂O↓+H⁺????(1)

Mg²⁺+PO₄^3-+NH₄⁺+6H₂O→MgNH₄PO₄·6H₂O↓????????(2)

Mg²⁺+H₂PO₄-+NH₄⁺+6H₂O→MgNH₄PO₄·6H₂O↓+2H⁺???(3)