[發(fā)明專利]基于能量回收的垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410084610.4
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN103833185A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭永臻;賈方旭;王衫允;王淑瑩;楊慶;趙偉華;翁冬晨
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于能量回收的垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮方法，屬于污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

高氨氮、高有機(jī)物濃度、C/N比較低是垃圾滲濾液水質(zhì)的主要特點(diǎn)，而針對該廢水水質(zhì)，如何在碳源不足的情況下有效的去除高氨氮是垃圾滲濾液研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

目前，大多數(shù)污水脫氮以傳統(tǒng)的硝化—反硝化作為核心處理工藝，而針對有機(jī)物濃度較高的垃圾滲濾液來說，如果采用硝化—反硝化工藝，那么在反硝化過程中，異養(yǎng)反硝化菌利用垃圾滲濾液中的有機(jī)物作為碳源進(jìn)行生物脫氮，從而浪費(fèi)了垃圾滲濾液中的有機(jī)物。如果可以利用厭氧產(chǎn)甲烷作用將垃圾滲濾液中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為能源氣體甲烷，那么將會提高垃圾滲濾液的能量回收。

此外，厭氧氨氧化菌的發(fā)現(xiàn)使得污水脫氮更加高效節(jié)能。亞硝化—厭氧氨氧化工藝與傳統(tǒng)的硝化—反硝化工藝相比具有耗氧量少、能源消耗低、污泥產(chǎn)量低、溫室氣體產(chǎn)量少以及無二次污染等諸多優(yōu)點(diǎn)。且目前對厭氧產(chǎn)甲烷的相關(guān)研究，主要以高有機(jī)負(fù)荷廢水為研究對象，厭氧氨氧化工藝的研究則主要集中在高氨氮廢水方面。對于垃圾滲濾液的高有機(jī)物和高氨氮的水質(zhì)來說非常適宜。如果能通過本發(fā)明將垃圾滲濾液以自養(yǎng)脫氮方式進(jìn)行去除并同時對能源進(jìn)行回收，那么對提高垃圾滲濾液脫氮效率及改善我國水體的富營養(yǎng)化問題具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要針對現(xiàn)有垃圾滲濾液處理能耗高、出水穩(wěn)定性差的問題，提出了基于能量回收的垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮方法，該方法首先將垃圾滲濾液中的有機(jī)物通過厭氧產(chǎn)甲烷作用轉(zhuǎn)化為甲烷，以提高垃圾滲濾液中的能量回收；而后通過亞硝化—厭氧氨氧化進(jìn)行自養(yǎng)脫氮。

本發(fā)明的目的是通過以下解決方案來解決的：基于能量回收的垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮方法，其特征在于：設(shè)應(yīng)用如下裝置：設(shè)有垃圾滲濾液原水箱1、厭氧產(chǎn)甲烷反應(yīng)器2、中間水箱A3、SBR反應(yīng)器4、中間水箱B5、厭氧氨氧化反應(yīng)器6；垃圾滲濾液原水箱1設(shè)有溢流管1.1和放空管1.2；垃圾滲濾液原水箱1通過進(jìn)水泵2.1與厭氧產(chǎn)甲烷反應(yīng)器2進(jìn)水管相連接；厭氧產(chǎn)甲烷反應(yīng)器2為UASB反應(yīng)器，水流方向由下至上，內(nèi)置有三相分離器2.2用于固液氣三相的分離，甲烷氣體經(jīng)過U型管干燥器2.3干燥后，用集氣瓶2.4收集；厭氧產(chǎn)甲烷反應(yīng)器2通過中間水箱連接管與中間水箱A3連接；中間水箱A3設(shè)有溢流管3.1和放空管3.2，中間水箱A3通過SBR進(jìn)水水泵4.1與SBR反應(yīng)器4連接；SBR反應(yīng)器4設(shè)有排泥閥4.2、曝氣頭4.3、鼓風(fēng)機(jī)4.4、氣體流量計(jì)4.5以及攪拌器4.6；SBR反應(yīng)器4出水管與中間水箱B5連接；中間水箱B5設(shè)有溢流管5.1和放空管5.2；中間水箱B5通過進(jìn)水泵6.1與厭氧氨氧化反應(yīng)器6進(jìn)水管相連接；厭氧氨氧化反應(yīng)器6為UASB反應(yīng)器，水流方向由下至上，內(nèi)置有三相分離器6.2用于固液氣三相的分離，氣體經(jīng)過U型管干燥器6.3干燥后，用集氣瓶6.4收集；垃圾滲濾液處理后由厭氧氨氧化反應(yīng)器6的排水口6.5排出。

垃圾滲濾液在此裝置中的處理流程為：垃圾滲濾液首先進(jìn)入?yún)捬醍a(chǎn)甲烷反應(yīng)器，通過厭氧產(chǎn)甲烷菌的作用將垃圾滲濾液中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成能源物質(zhì)甲烷，從而達(dá)到能源回收的目的；厭氧產(chǎn)甲烷反應(yīng)器的出水進(jìn)入中間水箱A進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)；中間水箱A的污水通過SBR反應(yīng)器的進(jìn)水泵向SBR反應(yīng)器進(jìn)水，在進(jìn)水期間利用污泥污水中殘余的有機(jī)物作為碳源，發(fā)生反硝化作用將SBR反應(yīng)器中的亞硝態(tài)氮還原為氮?dú)猓欢骃BR反應(yīng)器低氧運(yùn)行，通過控制曝氣時間將50%左右的NH₄⁺-N轉(zhuǎn)化為NO₂^--N；SBR反應(yīng)器的出水進(jìn)入中間水箱B進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)；中間水箱B的污水通過厭氧氨氧化反應(yīng)器的進(jìn)水泵向厭氧氨氧化反應(yīng)器進(jìn)水，在厭氧氨氧化反應(yīng)器中，厭氧氨氧化菌以NH₄⁺-N為電子供體，NO₂^--N為電子受體，將NH₄⁺-N和NO₂^--N同時轉(zhuǎn)化成N₂，最終達(dá)到污水自養(yǎng)脫氮的目的。

基于能量回收的垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮方法的具體啟動與調(diào)控步驟如下：