准好氧矿化垃圾床处理渗滤液的脱氮菌群研究

为探明准好氧矿化垃圾床处理渗滤液的生物脱氮机理,采用最大或然数计数法以及一系列的生化试验和镜检照片,研究了床层不同高度脱氮菌的数量和菌群结构.结果表明:床内亚硝化菌、硝化菌、厌氧反硝化菌和好氧反硝化菌的平均数量分别为5.3×106,7.5×106,6.9×103和2.5×105 g-1,亚硝化菌、硝化菌和好氧反硝化菌主要富集于反应床的表层和底部,厌氧反硝化菌主要富集于反应床的中部;从床内共分离出3株亚硝化菌,6株硝化菌,5株厌氧反硝化菌和6株好氧反硝化菌.准好氧矿化垃圾床处理渗滤液的生物脱氮机理为同步硝化反硝化,主要发生在反应床的表层和底部.

准好氧矿化垃圾床处理渗滤液的试验研究

在用实验室矿化垃圾填充的准好氧生物反应床上，对渗滤液进行了1次过流处理．结果表明，当每立方米矿化垃圾的水力负荷为40L／d、有机负荷（以化学需氧量计）为480g／a、氨氮负荷约为12g／d时，渗滤液中化学需氧量的去除率为92％以上，处理前后渗滤液中有机物由26种减少到10种，对氨氮和总氮的去除率分别为98％和96％以上．随着氨氮负荷的增大，当进水TN为523～2611mg／L时，去除率保持在75％～96％之间．因此，准好氧矿化垃圾床同时实现了对渗滤液中有机污染物和氮污染物的处理，能承受较大氮负荷的冲击．

准好氧矿化垃圾床处理渗滤液的试验研究

在实验室对渗滤液进行一次过流处理,通过比较连续进水与间歇进水条件下准好氧矿化垃圾床处理渗滤液的效果,探讨准好氧矿化垃圾床处理能力提高的可能性。试验结果表明,在水力负荷为5L/d时,连续进水条件下准好氧矿化垃圾反应床对渗滤液COD、NH3-N的去除率分别为85.68%、86.51%,较间歇进水分别高5.92%、5.78%。因而采用连续进水可提高准好氧矿化垃圾床的处理能力。

准好氧矿化垃圾床的装填密度研究

[目的]研究准好氧矿化垃圾床的装填密度对渗滤液处理效果的影响。[方法]在实验室构建准好氧矿化垃圾床,通过测定COD、NH3-N和TN,比较分析不同装填密度反应床处理渗滤液的效果。[结果]当每立方矿化垃圾的水力负荷约45 L/d、有机负荷约540 g/d时,反应床对渗滤液中COD、NH3-N和TN的去除率分别达86%以上、92%以上和88%以上;当装填密度由1 426 kg/m3减小到858kg/m3时,渗滤液中COD、NH3-N和TN的去除率分别接近99%、100%和96%。根据不同装填密度反应床对渗滤液处理的效果和影响分析,初步确定试验条件下准好氧矿化垃圾床适宜的装填密度为860 kg/m3。[结论]该研究可为准好氧矿化垃圾床的构建和应用提供定量化依据。

MnO_2催化O_3处理准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水中难降解有机物

研究利用MnO_2催化O_3氧化技术对准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水中难降解有机物进行处理.系统研究了臭氧投量、二氧化锰投量和初始pH值对有机物的去除效果和反应动力学.通过UV-Vis和3D-EEM技术对渗滤液尾水中溶解性有机物分子结构在O_3/MnO_2体系的转化进行了探究,在此基础上,运用XRD、SEM、EDS和XPS对二氧化锰的催化机理进行研究.结果表明:在反应时间为20min,O_3投量为18.92mg/min,初始pH值为3时,添加0.2g/L的MnO_2能显著提升有机污染物的去除能力,较单独O_3作用,其COD、UV254、色度CN的去除率分别提升了24.66%、4.95%和12.57%,并且生色团的有机物最易被臭氧氧化降解.紫外-可见光谱和三维荧光显示,O_3/MnO_2体系能使废水中腐殖质降解,其有机物的芳香性程度、分子量和缩合度均降低,体系对苯环类化合物的降解效率提高,最终,废水的可生化性得到显著提高.与此同时,反应前后MnO_2未出现新增价态峰值的变化,Mn(Ⅳ)在催化过程中占主导地位,MnO_2在O_3/MnO_2体系中协同机理为MnO_2催化O_3产生羟基自由基以及MnO_2在体系中转化为水合二氧化锰,改变催化剂表面理化性质与有机物形成复合物,以此促进羟基自由基的选择性,从而提升了难降解有机物的去除效果.

紫外辐射H2O2与PMS氧化准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水

采用紫外(UV)活化双氧水(H2O2)和过一硫酸盐(PMS)产生活性氧物种降解准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水中有机污染物.结果表明,紫外辐射双氧水(UV-H2O2)和紫外辐射过一硫酸盐(UV-PMS)体系对有机污染物的降解相比于单独体系效果显著.初始pH值和氧化剂投加量能够显著影响2种体系的降解效能,增加氧化剂投加量能够一定程度提高2种体系对渗滤液尾水中有机物的去除;2种体系均在酸性条件下效果较好,初始pH值的升高对2种体系过程有机物降解有抑制作用并且对UV-H2O2体系的抑制尤为显著.在最优条件下(初始pH值为3,氧化剂投量为0.084mol/L),UV-H2O2与UV-PMS体系处理后出水COD去除率分别达到了72.09%和56.22%.另外,UV-H2O2体系中主要活性氧物种是羟基自由基,而UV-PMS体系中主要是由羟基自由基和硫酸根自由基的共同作用.紫外-可见光谱与三维荧光光谱表明两体系中均能降解渗滤液尾水中难降解芳香类有机物质,并且UV-PMS较UV-H2O2体系对腐殖质的反应速率更快,但是两种体系对渗滤液尾水中腐殖质的降解途径存在显著差异.研究结果可为光化学氧化处理垃圾渗滤液中难降解有机物提供参考.

不同埋龄垃圾渗滤液中有机物在矿化垃圾床内的转化与去除

研究利用矿化垃圾床在准好氧工况下处理不同埋龄垃圾渗滤液,对渗滤液水质如COD、BOD、氨氮和总氮等几项指标进行了监测,分析了矿化垃圾床对两种渗滤液的处理效果.结果 表明,矿化垃圾床对老龄和年轻垃圾渗滤液的COD处理率分别达70.21%和88.09%,但两者出水的B/C值均<0.04.同时,在对三维荧光和紫外可见光谱的分析中得出,年轻垃圾渗滤液的出水中几乎不含小分子色氨酸类有机物.并且分子量分布结果表明两体系内的小分子类有机物占比均有所提高,表明了准好氧矿化垃圾床优先降解渗滤液中的大分子有机物,使得小分子有机物占比提高.因此,准好氧矿化垃圾床可应用于不同填埋龄垃圾渗滤液的前处理中,且效果良好.

生物炭对准好氧矿化垃圾床渗滤液处理的影响

通过构建准好氧矿化垃圾床反应器,探究了生物炭的投加量对准好氧矿化垃圾床渗滤液中的COD_(Cr)、UV_(254)、NH_(4)^(+)-N和TN去除及N_(2)O排放的影响。结果表明:生物炭可以有效提高COD_(Cr)、UV_(254)、NH_(4)^(+)-N和TN的去除率,同时减少N_(2)O的排放,随着生物炭投加量的增加减排量增大,最大减排达到了34.08%。

矿化垃圾床+三维电极/电Fenton法处理老龄垃圾渗滤液

提出以二级矿化垃圾床为预处理单元,串联三维电极/电Fenton处理老龄垃圾渗滤液的组合工艺。矿化垃圾床处理后渗滤液中COD、氨氮、总磷、色度的去除率分别为80.55%、88.47%、98.32%和87.53%。通过单因素实验和正交实验,确定了三维电极/电Fenton法最佳工艺条件。经该组合工艺后,渗滤液中COD、氨氮、总磷和色度的最高去除率分别可达97.08%、95.24%、99.55%和96.92%,其中COD、总磷、色度这3个指标低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)表2规定的排放标准,为该组合工艺在实际中的应用提供重要理论依据。

改性矿化垃圾反应床处理填埋场渗滤液研究

在固液比(矿化垃圾与废水的质量比)为100:1,运行周期为3h,水力负荷为0.08m3/(m3.d)条件下,分别采用废铁屑、钢渣、蘑菇渣、秸秆作为改性材料进行矿化垃圾反应床处理填埋场渗滤液的工艺强化研究。结果表明,废铁屑对COD、色度、总氮和总磷的去除有显著的强化作用,COD、总氮和总磷去除率平均提高9.3%、17%和7.7%;钢渣不利于氨氮和总氮的去除,且需定期置换钢渣以维持其去除COD和总磷的强化作用;蘑菇渣和秸秆均需先进行合适的驯化降解处理,才能实现其去除COD、色度、氨氮和总氮的强化作用。从工程应用角度看,废铁屑是相对理想的一种改性材料。

矿化垃圾反应床处理垃圾渗滤液出水中的水溶性有机物

以矿化垃圾反应床处理垃圾渗滤液出水(以下简称尾水)为研究对象,采用国际上最常用的树脂联用法,对其进行梯度分离表征。研究结果表明,憎水性腐殖质对尾水COD和溶解性有机碳(DOC)的贡献分别为42.55%和45.12%,准亲水性物质对尾水中COD和DOC的贡献分别为34.89%和37.14%,憎水性腐殖质和准亲水性物质是尾水中水溶性有机物(DOM)的重要组成部分。近紫外区域吸光度分析发现,尾水中含有大量带共轭双键或苯环的有机物质,这些物质从尾水中去除后,尾水在近紫外区域的吸光度明显下降。分子量分布显示,尾水中DOM的分子量主要集中在2000u以下。元素分析和红外光谱结果显示,胡敏酸(HA)和富里酸(FA)带有苯环结构,存在醇羟基或酚羟基及羧酸官能团;准亲水性物质含有较多的羧酸官能团,另外存在一定量的羟基官能团,同时还可能含有三键和双键的结构。

矿化垃圾生物反应床在废水处理中的应用及其存在的问题

综述了矿化垃圾生物反应床对城市污水、填埋场渗滤液、畜禽废水以及离子交换树脂再生废水处理的工况条件及其处理效果 ,并对其存在的主要问题进行了分析。

准好氧矿化垃圾生物反应床的最佳工况研究

准好氧矿化垃圾生物反应床是一种新型、高效的渗滤液处理技术,为了确定准好氧矿化垃圾生物反应床处理渗滤液的最佳运行工况,设计了按L(934)运行的正交实验。研究表明,温度(A)、回灌频率(B)、水力负荷(C)、进水COD浓度(D)4个因素对COD、氨氮和总氮去除率3个指标项的影响程度各有不同,其中对COD的影响由大到小依次为C→D→A→B,氨氮为D→B→A→C,总氮为B→D→C→A。运用"综合平衡法"分析得其最佳运行工况为:温度30℃、回灌频率3 d/次、回灌量2 L/次、进水COD浓度50 000 mg/L,其水力负荷为30 L(/m3.次)、有机负荷约550 g(/m3.d)。结果表明,该技术不但操作运行简单,而且能有效去除渗滤液中的污染物,尤其是对TN的去除优势十分明显,是一种具有良好应用前景的渗滤液处理技术。

矿化垃圾反应床处理渗滤液的工程应用

矿化垃圾含有大量的高活性微生物种群,具有高效处理渗滤液的能力。2004年9月以矿化垃圾反应床为主体的规模为70 m3/d的渗滤液处理系统在山东省即墨市垃圾填埋场正式运行,其出水COD浓度可达到国家二级排放标准,BOD5、NH3-N、TP、SS和大肠杆菌等指标均达到国家一级排放标准,系统运行费用约为3元/m3。

塔式矿化垃圾生物反应床处理垃圾填埋场渗滤液的效能研究

通过正交试验研究了固液比、进水COD和运行周期对塔式矿化垃圾生物反应床处理垃圾渗滤液的性能影响。小试试验结果表明，在温度为10-37℃条件下，固液比是影响污染物去除性能的关键因素。现场中试研究表明，在水力负荷为0．267-0．444m^3／d（以每立方米矿化垃圾计）条件下，出水COD和出水氨氮基本满足国家二级排放标准。塔式矿化垃圾生物反应床是一种高效低耗的垃圾渗滤液处理工艺。

矿化垃圾反应床出水对植物发芽与幼苗生长的影响

通过测定植物种子萌发率、萌根数、根长、幼根鲜质量、芽长和幼芽鲜质量这6个指标,考察了矿化垃圾反应床出水对大麦和玉米2种植物的毒性。结果表明,垃圾渗滤液经三级矿化垃圾反应床处理后,其出水中的COD、BOD5、NH4+-N和大肠菌数虽然较低,但仍会对植物的生长产生抑制作用;随着处理时间的延长,抑制作用更显著;同时,不同植物对矿化垃圾反应床出水毒性的敏感程度不同,同一植物的不同部位其敏感程度也不同。

可拆卸式矿化垃圾生物反应床处理电厂柠檬酸酸洗废水研究

在实验室和现场对电厂柠檬酸酸洗废水进行生石灰前处理和后续可拆卸式三级矿化垃圾生物反应床的生物处理,主要研究了以往采用矿化垃圾反应床处理废水未涉及的反应床级数对废水处理效果的影响,比较了现场试验和实验室试验中的废水处理效果,并探讨了其原因。试验结果表明,本研究中的矿化垃圾反应床的适宜级数为3,第一级反应床的贡献最大,无论是实验室试验还是现场试验,采用本法处理电厂柠檬酸酸洗废水,均可使废水COD达到一级排放标准。

UV-Fenton体系处理准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水中难降解有机物

采用紫外(UV)耦合Fenton反应产生活性氧物种降解准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水中的难降解污染物.考察了初始pH值、双氧水和二价铁(Fe^2+)投加量对污染物去除效能的影响,并采用醇类猝灭实验和三维荧光技术解析了体系产生的主要活性氧物种及其腐殖质的降解机制.结果表明,UV-Fenton体系可协同、有效地处理准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水中的污染物.增大双氧水和二价铁投加量可提高体系降解有机物的能力与反应速率,初始pH值为3.0时有机物降解效果最佳,中性与碱性环境均会显著抑制体系对有机物的降解.在H2O2投加量为0.084 mol·L^-1,Fe^2+投加量为0.056 mol·L^-1,初始pH值为3.0的条件下,渗滤液尾水COD去除率与反应速率常数最终分别为77.22%和0.04679.经UV-Fenton体系处理后,得益于体系主要的活性氧物种·OH与O·2^-对渗滤液尾水中芳香类有机物质的有效降解,同时,可见区荧光峰值降低了51.00%,紫外区荧光峰值先增大后减小.因此,渗滤液中大分子物质大幅减少,小分子物质相对增多.

铁碳促进O_3/H_2O_2体系深度处理准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水中难降解有机物

构建了铁碳-O_3/H_2O_2体系降解矿化垃圾床渗滤液尾水中有机物,并考察了体系O_3、铁碳及H_2O_2投加量、初始pH值和反应时间对铁碳-O_3/H_2O_2体系处理渗滤液尾水的影响.结果表明,在铁碳投加量为3 g·L^(-1),O_3投加量为9.798 mg·min^(-1),H_2O_2投加量为2 mL·L^(-1),初始pH值为3的条件下,反应10 min后,渗滤液尾水的COD和UV_(245)分别从711.96 mg·L^(-1)、0.19下降至295.04 mg·L^(-1)、0.10.类比实验结果表明,铁碳-O_3/H_2O_2体系对渗滤液尾水有机物具有较高的去除率,且可生化性得到提高(BOD/COD从0.04增加至0.40).紫外-可见和三维荧光光谱显示,废水中难降解有机物转化为小分子有机化合物且腐殖质的分子缩合度降低.最后,采用SEM-EDS、XRD和XPS技术对铁碳-O_3/H_2O_2体系的反应机理进行了解析,发现铁碳-O_3/H_2O_2反应的机理为铁碳微电解反应、铁氧化物-H_2O_2非均相芬顿反应、O_3/H_2O_2、铁碳-O_3非均相的高级氧化作用和铁基胶体对有机物的吸附沉淀作用.研究表明,铁碳-O_3/H_2O_2体系是一种能够有效去除矿化垃圾床渗滤液尾水中难降解有机物的方法.

矿化垃圾生物反应床处理焦化废水研究

本工作研究了矿化垃圾生物反应床处理焦化废水的可行性。研究表明,当废水浓度COD在(900～1450)mg/L时,经过单级矿化垃圾生物反应床,COD,NH3-N和挥发酚的去除率分别为82%,95%和98%,几种典型杂环化合物的去除率达64%。同样条件下经过两级回流(系统出水以1∶1的出水回流比回流至第一级反应床前后再进入两级反应床处理)矿化垃圾反应床处理,相应的COD,NH3-N、挥发酚和几种典型杂环化合物的去除率分别上升到92%,96%,99%,74%以上。整个过程中无需曝气,没有污泥排出。