[發明專利]垃圾滲濾液在SBR反應器中同時硝化反硝化脫氮方法

無效

• 申請號: 200910193513.8
• 申請日: 2009-10-30
• 公開（公告）號: CN101767903A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 周少奇
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/30
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及一種廢水處理，特別是垃圾滲濾液的同時硝化反硝化脫氮處理方法。

背景技術

目前，我國有93％左右的城市固體廢物處理采用填埋方法。隨著時間的流逝，這些垃圾填埋體在壓實作用和微生物的生化作用下，填埋體中所含的污染物將隨水分溶出，并與降雨一起形成垃圾滲濾液。垃圾滲濾液成份復雜，污染負荷高，處理難度大，處理不當，垃圾滲濾液會對地下水、地表水及垃圾填埋場周圍環境造成嚴重的污染，直接威脅飲用水和工農業用水水源的安全。因此，必須對垃圾滲濾液進行處理。盡管垃圾滲濾液處理技術已取得較大進展，但垃圾滲濾液的完全無害化處理，特別是其高氨氮的處理，仍是世界性難題。主要存在以下關鍵問題：

(1)滲濾液水量變化較大。尤其是季節性變化量很大，在雨季水量比較大。針對這個問題，一般填埋場設置滲濾液收集調節池，進行水量調節水質均化處理。(2)滲濾液水質特性變化大。不同填埋場，由于諸多因素不同，其水質存在很大差異，所以適用于某填埋場滲濾液的處理方法不一定也適用于另一填埋場滲濾液的處理。(3)滲濾液中氨氮濃度高。且隨著填埋場齡的增加而不斷升高，其他組分的含量也很高。特別是老齡垃圾廢水，具有氨氮含量高、不可生物降解COD物質復雜、含量高的特點。(4)滲濾液中碳源不足，特別是老齡垃圾填埋場滲濾液可生化性差。(5)投資成本、處理成本昂貴。

SBR反應器操作運行包括進水、反應、沉淀、出水、閑置運行周期5個典型階段，對于SBR(序批式反應器)反應器常規的處理工藝是瞬時進水→曝氣(2-6h)→沉淀(2-6h)→排水，SRT：30d。該工藝存在主要問題是反硝化脫氮效率不高.

從目前的處理技術來看，能夠使處理出水穩定達到國家標準《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-1997)一級排放標準((化學需氧量)COD≤100mg·L^-1、(生化需氧量)BOD≤30mg·L^-1、NH₄⁺-N≤15mg·L^-1、SS≤70mg·L^-1)的相對成熟的垃圾滲濾液大規模處理(200m³/d以上)處理工藝主要有：厭氧(UASB--上流式厭氧污泥床+好氧(SBR或MBR(膜生物反應器))+膜(NF(納濾)或RO(反滲透))技術。然而這些工藝存在著成本高、投資大、膜污染嚴重、濃縮液產率高(接近30％左右)且難處理等問題。另外，該工藝雖適合于較大型的垃圾填埋滲濾液處理，但其脫氮的關鍵是如何在好氧段，通過SBR或MBR的作用，盡量降低垃圾滲濾液中的氨氮含量，并進行反硝化脫氮，由于碳源不足，不能反硝化脫除的硝態氮通過后面的膜處理去除。因此，開展垃圾滲濾液大規模處理技術的同時硝化反硝化生物脫氮，具有重要的工程實際意義。

發明內容

本發明的目的在于針對國內外垃圾滲濾液大規模處理生物脫氮效率不高的缺點，開發一種垃圾滲濾液在SBR(Seqencing?Batch?Reactor)中實現高效生物脫氮的方法，通過同時硝化反硝化(Simultaneous?Nitrification?and?Denitrification-SND)技術，使氨氮脫除率達到95％以上(優于國家一級排放標準，達到SBR出水NH₄⁺-N≤5mg·L^-1)，反硝化率達到90％以上。

為達到上述發明目的，本發明采取了如下技術方案：

先將待處理垃圾廢水(垃圾填埋場調節池水或UASB出水均可)置于配水池(2)中，然后通過泵(1)的作用，將垃圾廢水引入裝有活性污泥的SBR生物反應器中，通過液體流量計(3)控制其流量；同時，通過空氣壓縮設備(9)，將空氣引入SBR反應器的下部，通過氣體流量計(8)控制空氣的流量，并通過微孔曝氣管(5)，將壓縮空氣鼓入SBR(4)的下部；通過攪拌裝置(6)使反應器中的活性污泥-垃圾廢水-空氣三相懸浮液實現均勻化；廢水的溫度為自然狀態，廣東地區為26～36℃。

為了實現SBR的SND生物脫氮，還需調整控制進水COD/NH₄⁺-N比，根據發明人于國際上首先提出的硝化反應電子計量方程式：