[發明專利]垃圾填埋場中老齡垃圾滲濾液短程硝化方法和裝置

有效

• 申請號: 201110260965.0
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102328995A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 楊學志;謝冰;呂卓;王文婷;李斐斐
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本發明涉及垃圾填埋場中老齡垃圾滲濾液生物脫氮的短程處理技術，具體為一種垃圾填埋場中老齡垃圾滲濾液短程硝化方法和裝置，屬于環境保護技術領域。

背景技術

隨著經濟的發展、人民生活水平的提高及城市化進程的加快，我國城市生活垃圾的產量與日俱增。據統計，我國城鎮垃圾人均日產量為1.2-1.4kg，全國城鎮垃圾年產量已達到3億多噸，并且以每年8％-10％的速度遞增，接近工業發達國家水平。

垃圾填埋處理仍然是我國目前采用最普遍的處理方法，但垃圾填埋產生的滲濾液對地下水及周邊環境污染嚴重。新頒布的《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889-2008)不僅對垃圾滲濾液的COD、BOD₅、氨氮、懸浮物和大腸桿菌等進行了更嚴格的控制，也明確了總氮、總磷及重金屬的排放指標，滲濾液脫氮技術的研發意義重大。

垃圾滲濾液，尤其是中老齡垃圾滲濾液普遍具有較高的氨氮濃度，低碳/氮比值，常規生物脫氮的方法都存在碳源缺乏導致處理效率低下的問題。近些年來，隨著新型的生物脫氮工藝如厭氧氨氧化、短程硝化反硝化，同步硝化反硝化等出現，給中老齡垃圾滲濾液的脫氮處理提供了可選擇技術，相對于傳統的生物硝化反硝化，這些新技術不僅可以節約碳源，甚至不需要另外的碳源投加，可以達到很好的總氮去除效果。但這些新工藝或技術對于進水有一定預處理要求，即要求進水中的氨氮和亞氮有一定的比例，或部分氨氮轉化停留在亞硝酸氮階段，盡量不產生或少產生硝酸鹽氮。因為中老年滲濾液的氨氮濃度較高，對亞硝化作用會有抑制，如何減少高氨氮濃度的抑制，加速短程硝化的進程，產生符合新型生物脫氮要求的水質是一項重要的技術。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種中老齡垃圾滲濾液短程硝化的處理方法和裝置，高效低耗實現短程硝化，為后續脫氮工藝的實現提供技術支撐。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種垃圾填埋場中老齡垃圾滲濾液短程硝化的方法，包括如下步驟：

(1)向反應器內的中老齡垃圾滲濾液接種垃圾填埋場的填埋污泥，每升垃圾滲濾液接種2～4g污泥，攪拌或曝氣，控制滲濾液污泥混合液溫度在26～30℃，溶解氧在0.2～1.0mg/L，監測滲濾液污泥混合液中氨氮、亞硝氮和硝氮的濃度，待氨氮去除率達到90％以上，停止攪拌、曝氣，靜置30～60min后將上清液排出，所述垃圾填埋場的填埋污泥中含有氨氧化細菌和硝化細菌，每克污泥中兩種細菌數量均在10⁵～10⁶個。

(2)保留反應器內的污泥，更換滲濾液，在與步驟(1)相同的條件下重復3～5個周期至反應器內氨氮轉化率達到45％以上，得到培養與馴化好的污泥；

(3)向反應器內加入滲濾液，控制其中溶解氧在0.2-1.0mg/L的范圍，進行滲濾液的短程硝化反應。

通過控制反應時間可以得到所需的不同亞硝酸氮濃度或亞硝氮/氨氮的比值的出水，若反應時間足夠長，可以實現亞硝氮累積率在99％以上。

若步驟(3)中控制溶解氧在0.2-0.5mg/L的范圍內，可提高短程硝化的速率，因為降低溶解氧對氨氧化影響不大，但對亞硝酸氧化有明顯阻礙。

本發明還提供一種上述方法使用的裝置，包括圓柱體形反應器和自動進水裝置，所述自動進水裝置包括水泵和水管，水管兩端分別接儲水池和反應器，水泵通過水管將儲水池內的中老齡垃圾滲濾液輸至反應器中，水管上設有控制水流大小和開關的閥門；所述反應器內部設有通過電機驅動的攪拌裝置，反應器外部設有出水口，與出水口連接的管道上設置有閥門，反應器底部設有曝氣裝置，可根據實際需要調節曝氣量的大小；反應器內部設有溶解氧探頭，與設置在外部的溶解氧主機連接，實時監控反應器中溶解氧的含量。

所述攪拌裝置到反應器底部的距離為反應器高度的1/4-1/5。

所述出水口到反應器底部的距離為反應器高度的1/4-1/5。

反應器的容積由進水量確定，反應器的高：直徑為3∶1～5∶1。

本發明的原理在于：氨態氮轉化成硝態氮，需要氨氧化細菌和硝化細菌兩種細菌共同完成，根據氨氧化細菌對溫度的敏感性高于硝化細菌以及在低溶解氧時氨氧化細菌對溶解氧的親和性大于硝化細菌的特點，選擇適宜的條件，淘汰硝化細菌，使氨氧化細菌成為優勢菌種，將氨氮轉化成為亞硝氮并積累。