Advanced landfill leachate treatment using a two-stage UASB-SBR system at low temperature

A two-stage upflow anaerobic sludge blanket （UASB） and sequencing batch reactor （SBR） system was introduced to treat landfill leachate for advanced removal of COD and nitrogen at low temperature. In order to improve the total nitrogen （TN） removal efficiency and to reduce the COD requirement for denitrification, the raw leachate with recycled SBR nitrification supematant was pumped into the first-stage UASB （UASB1） to achieve simultaneous denitrification and methanogenesis. The results showed that UASB1 played an important role in COD removal and UASB2 and SBR further enhanced the nutrient removal efficiency. When the organic loading rates of UASB1, UASB2 and SBR were 11.95, 1.63 and 1.29 kg COD/（m^3.day）, respectively, the total COD removal efficiency of the whole system reached 96.7%. The SBR acted as the real undertaker for NH4^＋-N removal due to aerobic nitrification. The system obtained about 99.7% of NH4^＋-N removal efficiency at relatively low temperature （14.9-10.9℃）. More than 98.3% TN was removed through complete denitrification in UASB 1 and SBR. In addition, temperature had a significant effect on the rates of nitrification and denitrification rather than the removal of TN and NH4^＋-N once the complete nitrification and denitrification were achieved.

不同基质浓度下SBR进水方式对厌氧氨氧化的影响

采用厌氧SBR反应器,分别以配水培养和以实际晚期垃圾渗滤液培养的厌氧氨氧化菌为研究对象,考察了不同基质浓度下,SBR改进式连续进水方式与一次性进水方式对厌氧氨氧化工艺运行性能的影响.结果表明,当处理人工配水时,在中低进水浓度下(NO2--N≤400mg/L),与改进式连续进水方式相比,宜采用一次性进水方式运行;在高进水浓度下(NO2--N≥400mg/L)改进式连续进水方式比一次性进水方式优势明显,特别是在5h改进式连续进水方式下,平均比污泥脱氮速率增加至39.11mg N/(g VSS·h),相比一次进水方式效率提高40%.当处理进水NO2--N浓度为(300±20)mg/L的实际晚期垃圾渗滤液时,5h改进式连续进水的SBR比污泥脱氮速率最高.由于晚期渗滤液较配水成分复杂,使得厌氧氨氧化菌面临有机物和有害物质的影响,其厌氧氨氧化的反应速率低于同等基质浓度配水条件下的厌氧氨氧化反应速率.

SBR工艺处理垃圾渗滤液研究及应用现状

垃圾渗滤液已经是地下水最重要的污染源。本文阐述了垃圾渗滤液的危害,分析了垃圾填埋场渗滤液的特点,概述了处理垃圾渗滤液的主要方法及其特点,并对近年来SBR工艺在垃圾渗滤液处理方面应用和研究进展情况进行了综述。结合工程实例对SBR组合工艺进行了分析与比较,指出了目前各类处理工艺的优缺点,针对SBR工艺在渗滤液处理中可以实现的有意义的研究方向作了简单阐述。

SBR处理渗滤液深度脱氮的影响因素研究

为了解决垃圾渗滤液的脱氮难题,通过改变SBR的操作模式对渗滤液进行处理.同时,试验重点考察了操作模式、曝气时溶解氧、过曝气以及渗滤液碳氮比对工艺脱氮效果的影响.研究结果表明,采用改进SBR对渗滤液进行处理,在原水COD浓度为4000mg/L左右,氨氮浓度为1000mg/L左右,总氮浓度在1100mg/L左右的条件下,不添加任何碳源,出水COD小于500mg/L,氨氮浓度小于5mg/L,总氮浓度小于40mg/L,COD、氨氮和总氮的去除率分别达到了85%、99%和95%以上.影响因素试验表明,反硝化菌中的PHA含量是影响系统脱氮效率的关键.曝气时较高的溶解氧、曝气前的厌氧搅拌以及尽量减少过曝气将提高系统的脱氮效率.同时,只要渗滤液碳氮比大于4,系统均可以对渗滤液实现深度脱氮.

高氮渗滤液缺氧/厌氧UASB-SBR工艺低温深度脱氮

在低温条件下,采用缺氧/厌氧UASB-SBR组合工艺处理实际垃圾填埋场渗滤液.结果表明,该工艺可实现有机物和氮的同步、深度去除.在进水COD平均为11950.2mg/L,NH4+-N为982.7mg/L的条件下,出水分别为390.1mg/L和2.9mg/L,去除率分别为96.7%和99.7%.同时,缺氧UASB1反应器的最大COD负荷达到13kg/(m3?d),最大COD去除速率为12.39kg/(m3?d),具有高效缺氧反硝化和高效厌氧降解有机物反应的双重功效,在SBR反应器的缺氧段和缺氧UASB,反应器内获得了99%以上的反硝化率.对于冬季水温分别为14.9,14.1,13.5,11.05℃的低温条件下,SBR反应器实现了完全硝化和反硝化,出水TN分别为4.1,5.7,14.1,16.5mg/L,达到了深度脱氮的目的.此外,在上述温度范围内,温度对反硝化速率(rN)的影响大于对硝化速率(rDN)的影响,rN/rDN比值相对恒定.

单级SBR厌氧/好氧/缺氧处理中期垃圾渗滤液深度脱氮

为了考察单级SBR处理实际中期垃圾渗滤液深度脱氮的可行性,采用单级SBR在＂厌氧/好氧/缺氧＂（AOA）运行方式下处理实际中期垃圾渗滤液。试验发现,厌氧/好氧/缺氧交替运行下驯化的微生物能在厌氧段消耗胞内糖原,并将水中部分溶解性有机物以聚羟基脂肪酸酯（PHAs）形式储存;在好氧段微生物消耗胞内PHAs,转化为胞内糖原,氨氧化的同时也伴随着同步硝化反硝化脱氮;好氧段氨氧化结束后贮存的碳源（PHAs和糖原）能为后置缺氧反硝化提供碳源。经长期试验研究,进水COD、NH＋4-N、TN浓度分别为6430-9372 mg·L^-1、1025.6-1327 mg·L^-1、1345.7-1853.9 mg·L^-1,出水COD、NH4^＋-N、TN浓度能达到525-943 mg·L^-1、1.2-4.2 mg·L^-1、18.9-38.9 mg·L^-1。在未投加外碳源的情况下,SBR法AOA运行方式下能够实现中期垃圾渗滤液的深度脱氮,出水TN〈40 mg·L^-1。其中,好氧段（DO〈1 mg·L^-1）通过同步硝化反硝化去除TN占总去除量的1/3左右;缺氧后置反硝化去除的TN占总去除量的2/3左右。

混凝吸附—两段SBR法处理垃圾渗滤液

利用赤泥制备复合混凝剂PAFCS(聚合硫酸氯化铝铁)并以炉渣作为吸附剂对垃圾渗滤液进行预处理,对SS和色度的去除率分别为84%和92%,对COD的去除率可达53.3%,还提高了渗滤液的可生化性。然后采用两段SBR法对垃圾渗滤液进行生化处理,结果显示:通过对降解COD和氨氮的两类微生物分别进行培养,保持了较高的生物活性,进而提高了对此类高浓度难降解废水的处理效率。通过两段SBR处理以后,COD、BOD和氨氮的去除率分别为88%、94%和89%,出水水质达到了国家《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB 16889—1997)的二级标准。

两级UASB-A/O-SBR工艺深度处理晚期垃圾渗滤液

应用"两级上流式厌氧污泥床(UASB)-缺氧/好氧(A/O)-序批式反应器(SBR)系统"深度处理实际晚期垃圾渗滤液,研究在A/O反应器中实现并维持稳定短程硝化的影响因素。该系统按如下模式运行:首先在一级UASB(UASB1)中实现反硝化,残余亚硝态氮和硝态氮利用剩余COD(化学需氧量)在二级UASB(UASB2)中通过反硝化被进一步去除,之后在A/O反应器的好氧区进行NH4+-N的硝化,最后在SBR中去除硝化产生的亚硝态氮及硝态氮深度脱氮。试验结果表明:原渗滤液COD质量浓度仅3.00 g/L左右,氨氮质量浓度在2.00 g/L左右;系统进水采用将原渗滤液与生活污水1:1混合液,且投加相当于1.56 g/L COD的外碳源无水乙酸钠,将C和N质量浓度比由1.7提高到3.0;通过FA与FNA对NOB的联合抑制,在A/O反应器中实现了稳定的短程硝化,其中亚硝态氮积累率大与70%;产生的亚硝态氮和硝态氮在SBR中被彻底去除;最终出水氨氮质量浓度小于2 mg/L,氨氮的去除率为99%;最终出水总氮质量浓度为26 mg/L,系统总氮去除率接近98%。

PAC-SBR与SBR处理垃圾渗滤液对比研究

利用PAC-SBR与SBR对垃圾渗滤液进行了对比试验研究,从处理效果、微生物性状以及生化反应表征特性进行了研究,结果表明,同条件SBR法相比,PAC-SBR法可以取得更高的有机物去除、脱氮和脱色效果。COD、色度和NH3去除率分别可达到81.6%、48.6%和90%以上。

城市生活垃圾渗滤液的ASBR-SBR生物脱氮研究

将ASBR和SBR反应器组合起来,形成一种序批式操作的垃圾渗滤液处理工艺,两反应器的运行周期均为12h。将原水加入ASBR中进行厌氧消化,研究了废水在28.8h～72h四种不同水力停留时间(HRT)下的处理效果,结果表明,将ASBR的HRT控制在36h,在保持41.2%COD去除率的同时,出水BOD5/COD及BOD5/NH4+-N分别为0.41和4.6,对有机物和氮的后续好氧生物去除较为有利。以HRT为36h方式运行的ASBR出水为进水,研究了每周期进水量占反应器混合液比例R分别为0.67、0.50、0.33和0.17情况下,SBR去除有机物及脱氮的效果,结果表明,对于pH较低的垃圾渗滤液,R≤0.5时,反应器内反硝化反应产生的碱度和硝化反应消耗的碱度较为平衡,pH稳定在脱氮微生物适宜的范围内,脱氮及去除有机物的效果较好,对COD去除率在88%～90%,NH4+-N去除率在96%～98%,TN去除率在55%～84%,其中TN去除率与R存在较好的线性相关性,TN去除率随着R的减小而逐步提高.

不同时期垃圾渗滤液两级UASB-A/O-SBR工艺深度脱氮

应用两级上流式厌氧污泥床(UASB)-缺氧/好氧(A/O)-序批式反应器(SBR)深度处理早期和晚期垃圾渗滤液.首先在一级UASB(UASB1)中实现反硝化,在二级UASB(UASB2)中通过产甲烷降解有机物,在A/O反应器的好氧区进行NH4+-N的硝化,最后在SBR中去除残余NH4+-N及通过反硝化去除NO2--N和NO3--N深度脱氮.试验结果表明:早期渗滤液ρ(COD),ρ(TN)和ρ(NH4+-N)分别为14.8,1.8和1.3mg/mL,最终出水ρ(TN),ρ(NH4+-N),ρ(NO2--N)和ρ(NO3--N)分别为28,4,3.4和1.9mg/L,获得了大于98%的TN和NH4+-N去除率.晚期渗滤液ρ(COD)为2.5mg/mL;ρ(TN),ρ(NH4+-N)分别为3.0和2.9mg/mL时,获得99%以上的TN和NH4+-N去除率.最终出水ρ(NH4+-N),ρ(NO2--N)和ρ(NO3--N)都小于10mg/L,最终出水ρ(TN)为26～32mg/L.

两级SBR—PAC吸附混凝法处理垃圾渗滤液的研究

垃圾渗滤液的处理一直是近几年污水处理领域的热点和难点问题。本文以杭州市某垃圾填埋场渗滤液 (CODCr15 0 0～ 4 5 0 0 mg/ L,NH4+ - N795～ 15 5 0 mg/ L,p H8.0～ 9.0 )作为研究对象 ,利用串联运行的回流式两级 SBR+活性炭吸附混凝工艺进行了实验研究 ,出水 CODCr<30 0 mg/ L、氨氮 <2 0mg/ L、色度 <2 0倍。

水解酸化-SBR法-混凝沉淀工艺处理垃圾渗滤液的研究

采用水解酸化 SBR法 混凝沉淀复合工艺对城市垃圾渗滤液进行处理 ,确定水解酸化、SBR法和混凝的最佳运行参数。结果表明 ,当进水CODCr172 0mg L、NH3 N 12 7 6mg L时 ,通过该系统处理后 ,出水CODCr 148 4mg L、NH3 N 12 2mg L ,CODCr总去除率达到 91 2 % ,NH3 N去除率达 90 4% 。

两级UASB-SBR工艺处理垃圾渗滤液启动研究

为了实现生活垃圾渗滤液的高效脱氮,采用两级UASB-SBR组和工艺处理实际垃圾渗滤液进行试验研究.本系统启动阶段共经历75d,通过对原渗滤液不同比例的稀释,分4个阶段逐步提高进水浓度,ρCOD从3.5g/L提高到12g/L,ρ(NH4+-N)从0.2g/L提高到1.1g/L,启动成功后实现了有机物及氨氮的深度去除.SBR采用硝化出水回流的运行方式,对原水既有一定的稀释作用,又可使富含NOx-N的硝化液借助原水中丰富的有机碳源在缺氧UASB内进行反硝化,实现生物脱氮及降解有机物的双重目的,最终ηCOD稳定在95%以上,η(NH4+-N)可达99%左右,ηTN达到85%以上,出水剩余ρTN低于15g/L.

厌氧/SBR/混凝沉淀耦合工艺处理垃圾渗滤液的研究

采用厌氧/SBR/混凝沉淀耦合工艺对城市垃圾渗滤液进行处理,确定厌氧、SBR法和混凝沉淀的最佳运行参数。结果表明,当进水COD=1720mg/L、NH3-N=127.6mg/L时,通过该系统处理后,出水COD=148.4mg/L、NH-N=12.2mg/L,COD总去除率达到91.2%,NH-N去除率达90.4%, 达到较好的去除有机物和脱氮效果。

以ORP作为SBR反硝化过程亚硝态氮积累过程控制参数

为避免序批式活性污泥法(SBR)工艺生物脱氮反硝化过程毒性更大的亚硝态氮(NO2--N)排入受纳水体,以缺氧/厌氧上流式厌氧污泥流化床(UASB)预处理的实际垃圾填埋场渗滤液为研究对象,考察了以氧化还原电位(ORP)作为SBR反硝化过程NO2--N积累控制参数的可行性.结果表明:对于4种不同N初始的ρ(NO3--N),NO 2--N均实现明显积累,积累速率分别为0.117、0.136、0.235、0.068/d.反应过程中,ORP曲线先后出现NO 3--N和NO 2--N拐点,表明硝态氮和亚硝态氮还原反应结束.对于有明显亚硝态氮积累的反硝化过程,仅以NO 3--N作为反硝化速率(rDN)的单值函数是不准确的,应以总氧化态氮计,如以NO 3--N作为底物,将其定义为'名义'rDN.温度分别为14.2、13.9℃低温,5种不同n(C)/n(N)条件下,亚硝态氮均积累,亚硝态氮峰值点为速率平衡点.当n(C)/n(N)低于理论值时,相对NOx--N→N2的全程反硝化碳源不充足,但相对于NO3--N→NO2--N的转化碳源充足.

脉冲式SBR处理垃圾渗滤液短程深度脱氮工艺特性

以城市垃圾渗滤液为研究对象,采用脉冲式SBR工艺进行短程深度脱氮试验研究.基于理论分析,建立了进水次数对脉冲式SBR法脱氮效率的影响公式,同时应用过程控制优化工艺运行.结果表明,脉冲式SBR工艺通过短程生物脱氮途径,NH4+-N和TN的去除率分别达到95.8%和90.0%以上,最终出水NH4+-N和TN分别低于5.0,15.0mg/L.精准的过程控制是脉冲式SBR工艺短程生物脱氮实现及稳定的主要因素.随着进水次数的增加,外碳源投加量明显减少.因此,采用脉冲式SBR处理垃圾渗滤液,可实现深度脱氮和节省运行费用双重目的.

污泥活性炭强化SBR法处理垃圾渗滤液的实验研究

为了进一步处理垃圾渗滤液,试验采用污泥活性炭强化序批式间歇反应器（SBR）法进行处理,通过对比普通SBR法试验,得出投加污泥活性炭强化SBR法处理垃圾渗滤液的效果要远远高于普通SBR法。当污泥活性炭的投加量为1.2 g/L,容积负荷为0.5-1.5 kg BOD5/（m3.d）时,进水1 h,曝气10 h,沉淀1.5 h,闲置1.5 h,处理效果最好,COD的去除率达到了85%,NH3-N的去除率达到了90%。

单级好氧脉冲式SBR处理垃圾渗滤液深度脱氮

为了考察单级好氧工艺处理垃圾渗滤液的可行性和脱氮性能,采用脉冲进水式SBR工艺处理高氨氮实际垃圾渗滤液。脉冲SBR运行周期共分为4个缺氧段和3个好氧段,采用3次等量进水模式。缺氧4(An4)不投加外碳源,利用微生物内碳源将NO2--N还原为N2。结果表明,经过4个不同进水TN阶段(118d)的连续运行,获得了稳定和高效的脱氮性能。在进水COD为733～3971mg.L-1的条件下,出水COD稳定在298～888.15mg.L-1;在进水TN为299.78～1100.34mg.L-1的条件下,出水TN稳定在13.89～36.27mg.L-1。An4的平均理论内源反硝化速率(TDNRm)达到1.53mg N.h-1.(g MLVSS)-1。运行阶段的单个周期内,An4内源反硝化速率(DNR)分为快(DNR1)和慢(DNR2)两部分。其中阶段2(Ph2)中的一个周期内DNR1可达2.80mg N.h-1.(g MLVSS)-1。在没有物化预处理和不投加外加碳源的情况下,实现单级好氧系统对垃圾渗滤液的深度脱氮。

SBR工艺处理早期垃圾渗滤液的试验研究

针对湖北宜昌市某垃圾填埋场早期垃圾渗滤液中高浓度的有机物、氨氮及磷,采用传统连续曝气搅拌与交替间歇曝气搅拌2种运行模式来考察SBR系统对有机物和氮磷的去除效果及运行中p H值变化情况。试验结果表明:当进水COD为11 029～18 799 mg/L时,连续运行与交替间歇运行方式的出水COD平均浓度分别为1 965、1 663 mg/L,平均COD去除率分别为81%、85%;进水TN为310～473 mg/L时,间歇方式出水TN平均浓度为47 mg/L,连续方式为60 mg/L,间歇方式对氮的深度去除效果更佳;进水TP为5.9～9.6mg/L时,间歇方式出水TP稳定在3 mg/L以下,连续运行TP平均去除率达70.48%,但波动范围大;当进水p H为7.9时,运行一个周期,间歇方式最终出水p H为7.26,连续方式为7.20,间歇方式波幅小。