專利名稱：垃圾滲濾液sbr與厭氧氨氧化組合脫氮裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種垃圾滲濾液SBR與厭氧氨氧化組合脫氮裝置與方法，屬于低碳氮 (C/N)比高濃度氨氮廢水生物脫氮技術(shù)領(lǐng)域，適用于晚期垃圾滲濾液等低C/N比的高氨氮廢水的生物脫氮。
背景技術(shù)：
近幾年來，隨著城市固體廢物產(chǎn)量的不斷增加，填埋法逐漸成為世界上應(yīng)用最廣泛的處理和處置方法。填埋產(chǎn)生的滲濾液因具有成分復(fù)雜、水質(zhì)水量變化大、有機物和氨氮濃度高、微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)等水質(zhì)特點，使其處理成為國際范圍內(nèi)尚未解決的難題之一。采用單一的處理技術(shù)往往不能經(jīng)濟高效的處理滲濾液，需要不同特點的工藝聯(lián)合使用。有機碳源的嚴重缺乏是晚期滲濾液脫氮效率無法提高的屏障，而外加有機碳源會大幅度的增加污水脫氮的費用。因此，需要提出更為有效的脫氮的裝置和方法。污水生物脫氮通過硝化將NH/-N轉(zhuǎn)化為NO3--N,再通過反硝化將NO3--N轉(zhuǎn)化為氮氣從水中逸出。反硝化階段以NO3--N為電子受體，有機物作為電子供體，將氨氮轉(zhuǎn)化為氮氣完成生物脫氮。但對于高NH/-N晚期垃圾滲濾液脫氮而言，其C/N比僅在1左右，由于有機碳源嚴重不足，導(dǎo)致傳統(tǒng)生物脫氮效率只能達到10%左右。而厭氧氨氧化具有如下優(yōu)點由于厭氧氨氧化菌是自養(yǎng)菌，碳酸鹽/ 二氧化碳是其生長所需的無機碳源，所以氨氮的氧化無需分子氧參與，同時亞硝態(tài)氮的還原也無需有機碳源，這將大大降低污水好氧生物脫氮的運行費用；Anammox微生物的增長率(倍增時間為lid)與產(chǎn)率(0. llg[VSS]/g[NH4+])是非常低的，故污泥產(chǎn)量低，然而氮的轉(zhuǎn)化率卻為 0. 25mg[N]/(mg[SS] · d)，與傳統(tǒng)的好氧硝化旗鼓相當；在不投加任何化學(xué)藥品的條件下， 既能降低污水處理廠的運行費用，又能夠?qū)崿F(xiàn)氮的高效去除。對低C/N比高氨氮的滲濾液垃圾滲濾液而言，實現(xiàn)厭氧氨氧化反應(yīng)是其脫氮的最佳途徑，同時也是與其水質(zhì)特點最為適合的脫氮技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提出一種垃圾滲濾液SBR與厭氧氨氧化組合脫氮裝置與方法，即首先實現(xiàn)城市垃圾填埋場滲濾液中高濃度nh4+-N的短程硝化反應(yīng)，而后再實現(xiàn)厭氧氨氧化反應(yīng)，最終實現(xiàn)經(jīng)濟高效的垃圾滲濾液自養(yǎng)脫氮的裝置與方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的—種垃圾滲濾液SBR與厭氧氨氧化組合脫氮裝置，其特征在于該裝置包括一體化水箱，SBR短程硝化反應(yīng)器、厭氧氨氧化反應(yīng)器；一體化水箱包括原水箱、后置水箱、前置水箱以及置于原水箱、后置水箱和前置水箱中間的加熱水箱，加熱水箱中設(shè)置有溫控加熱裝置；原水箱通過第一進水管和第一蠕動泵與前置水箱相連接， 原水箱通過第四進水管和第七蠕動泵和厭氧氨氧化反應(yīng)器相連通；一體化水箱中的前置水箱通過第二進水管與第四蠕動泵和SBR短程硝化反應(yīng)器相連通，SBR短程硝化反應(yīng)器通過第一出水管和第五蠕動泵與后置水箱相連接，后置水箱通過第三進水管和第三蠕動泵與厭氧氨氧化反應(yīng)器底部相連接，厭氧氨氧化反應(yīng)器設(shè)有第二回流管和第六蠕動泵用于自循環(huán)，厭氧氨氧化反應(yīng)器通過第二蠕動泵與第一回流管和前置水箱相連接；SBR短程硝化反應(yīng)器自上而下設(shè)置數(shù)個第一取樣閥門，第二進水管上設(shè)有進水控制閥；第一出水管上設(shè)有排水閥；SBR短程硝化反應(yīng)器設(shè)有機械攪拌裝置；在SBR短程硝化反應(yīng)器底部設(shè)有曝氣頭，曝氣頭與曝氣泵通過曝氣管相連，曝氣管上設(shè)有氣體流量計；SBR 短程硝化反應(yīng)器匹配設(shè)置有DO儀、ORP儀以及pH儀；厭氧氨氧化反應(yīng)器設(shè)有溫控加熱帶裝置和圓筒形污泥床，厭氧氨氧化反應(yīng)器上部設(shè)有三相分離器和頂部密封板，該三相分離器的上部與堿液瓶、氣體流量計連通；圓筒形污泥床上部上清液通過第六蠕動泵進入到圓筒形污泥床底部進行循環(huán)；圓筒形污泥床頂部溢出水一部分通過第二出水管排放，一部分回流到前置水箱，厭氧氨氧化反應(yīng)器外部設(shè)有連通污泥床的上下數(shù)個第二取樣閥。利用上述裝置實現(xiàn)垃圾滲濾液短程硝化與厭氧氨氧化組合脫氮的方法，其特征在于包括以下步驟步驟一啟動SBR短程硝化反應(yīng)器以實際城市污水處理廠的硝化污泥為接種污泥注入SBR短程硝化反應(yīng)器，其污泥濃度為5000kg MLSS/m3，同時，以實際城市垃圾填埋場滲濾液為原液并用自來水稀釋后注入前置水箱，前置水箱通過第二進水管和第四蠕動泵將稀釋后的滲濾液泵入SBR短程硝化反應(yīng)器；隨后啟動由曝氣頭、曝氣泵以及曝氣管組成的曝氣系統(tǒng)對流入SBR短程硝化反應(yīng)器的垃圾滲濾液進行硝化，反應(yīng)過程維持溶解氧DO在 2mg/L左右，pH值維持在7. 8左右，如果pH過高或過低時，則投加NaHCO3使pH值維持在該范圍，通過調(diào)節(jié)第四蠕動泵維持SBR短程硝化反應(yīng)器進水NH4+-N負荷為ALR = 0. 4kgNH4+_N/ m3d左右，通過保持pH值和ALR在上述值使SBR短程硝化反應(yīng)器中的平均游離氨FA濃度為18mg/L ；在上述條件下運行SBR短程硝化反應(yīng)器，當其出水亞硝酸氮Ν02__Ν累積率大于 95%時，SBR短程硝化得以實現(xiàn)和維持，具備了厭氧氨氧化反應(yīng)器的進水水質(zhì)要求；步驟二 啟動厭氧氨氧化反應(yīng)器將某污水處理廠的中試厭氧氨氧化反應(yīng)器中的具有一定厭氧氨氧化活性的污泥投加到厭氧氨氧化反應(yīng)器，污泥濃度為^g MLSS/m3 ；厭氧氨氧化反應(yīng)器通過溫控加熱帶裝置使得溫度控制在35°C，將SBR短程硝化反應(yīng)器出水與滲濾液原液用自來水稀釋使其亞硝態(tài)氮與氨氮的濃度均維持為100mg/L，同時將稀釋后的上述混合水按照20L/d的流量泵入到厭氧氨氧化反應(yīng)器；當厭氧氨氧化反應(yīng)器出水NH/-N與 NO2--N濃度均小于15mg/L時，厭氧氨氧化反應(yīng)得以實現(xiàn)和維持；步驟三SBR短程硝化反應(yīng)器與厭氧氨氧化反應(yīng)器分別完成啟動后，將兩者串聯(lián)運行其中SBR短程硝化反應(yīng)器的充水比例為1 1，原水箱中的垃圾滲濾液與厭氧氨氧化反應(yīng)器出水回流液的混合液經(jīng)第一蠕動泵和第二蠕動泵泵入到前置水箱，前置水箱中出水通過第四蠕動泵泵入SBR短程硝化反應(yīng)器，在SBR短程硝化反應(yīng)器中首先利用滲濾液的碳源作為反硝化的碳源進行脫氮，在反硝化階段氧化還原電位ORP逐漸下降直到出現(xiàn)平臺， 同時PH值上升到最高點不再變化時，此時關(guān)閉SBR短程硝化反應(yīng)器的機械攪拌裝置，停止缺氧攪拌，停止反硝化，而后開啟曝氣泵進行曝氣硝化，隨著硝化過程酸的產(chǎn)生，PH逐漸降低，當氨氮被消耗完，亞硝酸鹽濃度達到了最大值，隨后PH由于吹脫作用而逐漸增加；同時，DO濃度迅速增加，氨谷和DO突躍點各自出現(xiàn)在pH和DO曲線上，此外，ORP值也隨硝化作用的進行而增加直到氨氮被消耗完，亞硝酸鹽濃度達到最大值后ORP并不隨曝氣的繼續(xù)進行而改變；ORP平臺的出現(xiàn)表明硝酸鹽和亞硝酸鹽不再增力Π，硝化結(jié)束，此時，停止曝氣， 關(guān)閉曝氣泵；硝化完成后，靜止沉淀30 60分鐘，進行泥水分離，開啟第五蠕動泵32將上清液泵入后置水箱；后置水箱中出水通過第三蠕動泵從厭氧氨氧化反應(yīng)器底部泵入，當 N02_-N/NH4+-N > 1. 32時，適當增加從原水箱進入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)器的流量，相反當Ν02_-Ν/ NH4+-N < 1. 32時適當降低從原水箱進入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)器的流量；SBR短程硝化反應(yīng)器和原水箱混合流入的硝化混合液經(jīng)過第三蠕動泵和第七蠕動泵進入到厭氧氨氧化反應(yīng)器完成厭氧氨氧化反應(yīng)；當厭氧氨氧化反應(yīng)器總氮負荷達到0. 8kg TN/m3d以上，并且系統(tǒng)出水 NH4+-N與Ν02_-Ν去除率大于90%時，系統(tǒng)實現(xiàn)了垃圾滲濾液的全程自養(yǎng)脫氮過程。有益效果本發(fā)明的垃圾滲濾液SBR與厭氧氨氧化組合脫氮裝置與方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下列優(yōu)點滲濾液的全程自養(yǎng)脫氮過程1)在不投加外加碳源的條件下，實現(xiàn)垃圾滲濾液的高效生物脫氮，解決了高濃度氨氮，低碳氮比的晚期滲濾液的處理難題，大大降低了運行和建設(shè)費用。2)短程硝化的實現(xiàn)，使得氨氮的轉(zhuǎn)化方式有別于傳統(tǒng)硝化方式，降低了能耗，提高了效率，減少了污泥產(chǎn)量。3)通過在線檢測氧化還原電位ORP和pH值把握短程反硝化的進程，用過程控制的方法實時控制攪拌時間，從而達到節(jié)能的目的。而在硝化過程中，氨谷，DO突躍點和ORP平臺不僅精確表明了硝化的終點而節(jié)約能耗，同時也避免了過度曝氣而維持了較高的亞硝酸
積累率。4)該技術(shù)成熟運行后，不需要添加外加藥劑，并且不需要外加水源稀釋原液，簡化了管理流程，可以直接處理高氨氮濃度的晚期滲濾液。


圖1為本發(fā)明的垃圾滲濾液SBR與厭氧氨氧化組合脫氮裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1- 一體化水箱；2-原水箱；3-后置水箱；4-前置水箱；5-進水控制閥； 6-排水閥；7-溫控加熱裝置；8-第二進水管；9-D0儀；10-氣體流量計；11-機械攪拌裝置；12-第一取樣閥；13-0RP儀；14-pH儀；15-厭氧氨氧化反應(yīng)器；16-第二取樣閥；17-三相分離器；18-堿液瓶；19-氣體流量計；20-第二出水管；21-第一蠕動泵；22-第一進水管；23-第二蠕動泵；24-第三蠕動泵；25-第七蠕動泵；26-第一出水管；27-第一回流管； 28-曝氣泵；29-第三進水管；30-SBR短程硝化反應(yīng)器；31-第四進水管；32-第五蠕動泵； 33-第六蠕動泵；34-第二回流管；35-第四蠕動泵；36-曝氣頭；37-加熱水箱；38-曝氣管； 39-溫控加熱帶裝置；40-圓筒形污泥床；41-頂部密封板；
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明如圖1所示，本發(fā)明的垃圾滲濾液SBR與厭氧氨氧化組合脫氮裝置，包括一體化水箱1，SBR短程硝化反應(yīng)器30、厭氧氨氧化反應(yīng)器15 ；—體化水箱包括原水箱2、后置水箱3、前置水箱4以及置于原水箱2、后置水箱3和前置水箱4中間的加熱水箱37，加熱水箱中設(shè)置有溫控加熱裝置7 ；原水箱2通過第一進水管22和第一蠕動泵21與前置水箱4相連接， 原水箱2通過第四進水管31和第七蠕動泵25和厭氧氨氧化反應(yīng)器15相連通；一體化水箱中的前置水箱4通過第二進水管8與第四蠕動泵35和SBR短程硝化反應(yīng)器30相連通，SBR 短程硝化反應(yīng)器30通過第一出水管沈和第五蠕動泵32與后置水箱3相連接，后置水箱3 通過第三進水管四和第三蠕動泵M與厭氧氨氧化反應(yīng)器15底部相連接，厭氧氨氧化反應(yīng)器15設(shè)有第二回流管34和第六蠕動泵33用于自循環(huán)，厭氧氨氧化反應(yīng)器15通過第二蠕動泵23與第一回流管27和前置水箱4相連接；SBR短程硝化反應(yīng)器30自上而下設(shè)置數(shù)個第一取樣閥門12，第二進水管8上設(shè)有進水控制閥5 ；第一出水管沈上設(shè)有排水閥6 ；SBR短程硝化反應(yīng)器30設(shè)有機械攪拌裝置 11 ；在SBR短程硝化反應(yīng)器30底部設(shè)有曝氣頭36，曝氣頭36與曝氣泵28通過曝氣管38相連，曝氣管38上設(shè)有氣體流量計10 ；SBR短程硝化反應(yīng)器30匹配設(shè)置有DO儀9、0RP儀13 以及PH儀14 ；厭氧氨氧化反應(yīng)器15設(shè)有溫控加熱帶裝置39和圓筒形污泥床40，厭氧氨氧化反應(yīng)器15上部設(shè)有三相分離器17和頂部密封板41，該三相分離器17的上部與堿液瓶18、氣體流量計19連通；圓筒形污泥床40上部上清液通過第六蠕動泵33進入到圓筒形污泥床40 底部進行循環(huán)；圓筒形污泥床40頂部溢出水一部分通過第二出水管20排放，一部分回流到前置水箱4，厭氧氨氧化反應(yīng)器15外部設(shè)有連通污泥床的上下數(shù)個第二取樣閥16。其中，一體化水箱1總體積為52L，分為四個部分，其中原水箱2，前置水箱4，后置水箱3，加熱水箱37的體積分別為30L，10L, 10L, 2L。SBR短程硝化反應(yīng)器30內(nèi)徑為12cm， 外徑為13cm，高為40cm，總有效容積為4. 5L。厭氧氨氧化反應(yīng)器15為圓柱形，由有機玻璃組成，其上部分內(nèi)徑、外徑和高度分別為80mm、90mm、450mm，下部分內(nèi)徑、外徑和高度分別為 60mm、70mm、1450mm，上下部分由50mm高的圓臺形有機玻璃管連接，有效容積為5. 5L。厭氧氨氧化反應(yīng)器15設(shè)有三相分離器，距頂部的距離為200mm，并從反應(yīng)器底部開始，每間距 200mm在側(cè)壁上設(shè)置取樣口，共5個。取北京市某填垃圾埋場場的滲濾液，其氨氮濃度高達2200mg/L，C0D/NH4+_N = 1.4，為典型晚期垃圾滲濾液。具體方法為步驟一啟動SBR短程硝化反應(yīng)器30 以實際城市污水處理廠的硝化污泥為接種污泥注入SBR短程硝化反應(yīng)器30，其污泥濃度為5000kg MLSS/m3，同時，以實際城市垃圾填埋場滲濾液為原液并用自來水稀釋后注入前置水箱4，前置水箱通過第二進水管8和第四蠕動泵35將稀釋后的滲濾液泵入SBR短程硝化反應(yīng)器30 ；隨后啟動由曝氣頭36、曝氣泵 28以及曝氣管38組成的曝氣系統(tǒng)對流入SBR短程硝化反應(yīng)器30的垃圾滲濾液進行硝化， 反應(yīng)過程維持溶解氧DO在2mg/L左右，pH值維持在7. 8左右，如果pH過高或過低時，則投加NaHCO3使pH值維持在該范圍，通過調(diào)節(jié)第四蠕動泵35維持SBR短程硝化反應(yīng)器30進水NH4+-N負荷為ALR = 0. 4kgNH4+-N/m3d左右，通過保持pH值和ALR在上述值使SBR短程硝化反應(yīng)器30中的平均游離氨FA濃度為18mg/L ；在上述條件下運行SBR短程硝化反應(yīng)器 30，當其出水亞硝酸氮Ν02_-Ν累積率大于95%時，SBR短程硝化得以實現(xiàn)和維持，具備了厭氧氨氧化反應(yīng)器的進水水質(zhì)要求；步驟二 啟動厭氧氨氧化反應(yīng)器15 將某污水處理廠的中試厭氧氨氧化反應(yīng)器中的具有一定厭氧氨氧化活性的污泥投加到厭氧氨氧化反應(yīng)器15，污泥濃度為^g MLSS/m3 ； 厭氧氨氧化反應(yīng)器15通過溫控加熱帶裝置39使得溫度控制在35°C，將SBR短程硝化反應(yīng)器30出水與滲濾液原液用自來水稀釋使其亞硝態(tài)氮與氨氮的濃度均維持為100mg/L，同時將稀釋后的上述混合水按照20L/d的流量泵入到厭氧氨氧化反應(yīng)器15 ；當厭氧氨氧化反應(yīng)器15出水NH4+-N與Ν02_-Ν濃度均小于15mg/L時，厭氧氨氧化反應(yīng)得以實現(xiàn)和維持；步驟三SBR短程硝化反應(yīng)器30與厭氧氨氧化反應(yīng)器15分別完成啟動后，將兩者串聯(lián)運行其中SBR短程硝化反應(yīng)器30的充水比例為1 1，原水箱2中的垃圾滲濾液與厭氧氨氧化反應(yīng)器15出水回流液的混合液經(jīng)第一蠕動泵21和第二蠕動泵23泵入到前置水箱4，前置水箱4中出水通過第四蠕動泵35泵入SBR短程硝化反應(yīng)器30，在SBR短程硝化反應(yīng)器30中首先利用滲濾液的碳源作為反硝化的碳源進行脫氮，在反硝化階段氧化還原電位ORP逐漸下降直到出現(xiàn)平臺，同時pH值上升到最高點不再變化時，此時關(guān)閉SBR短程硝化反應(yīng)器30的機械攪拌裝置11，停止缺氧攪拌，停止反硝化，而后開啟曝氣泵觀進行曝氣硝化，隨著硝化過程酸的產(chǎn)生，PH逐漸降低，當氨氮被消耗完，亞硝酸鹽濃度達到了最大值，隨后PH由于吹脫作用而逐漸增加；同時，DO濃度迅速增加，氨谷和DO突躍點各自出現(xiàn)在PH和DO曲線上，此外，ORP值也隨硝化作用的進行而增加直到氨氮被消耗完，亞硝酸鹽濃度達到最大值后ORP并不隨曝氣的繼續(xù)進行而改變；ORP平臺的出現(xiàn)表明硝酸鹽和亞硝酸鹽不再增加，硝化結(jié)束，此時，停止曝氣，關(guān)閉曝氣泵觀；硝化完成后，靜止沉淀30 60 分鐘，進行泥水分離，開啟第五蠕動泵32將上清液泵入后置水箱3 ；后置水箱3中出水通過第三蠕動泵M從厭氧氨氧化反應(yīng)器15底部泵入，當N02--N/NH4+-N > 1. 32時，適當增加從原水箱2進入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)器15的流量，相反當N02_-N/NH4+-N < 1. 32時適當降低從原水箱進入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)器15的流量；SBR短程硝化反應(yīng)器30和原水箱2混合流入的硝化混合液經(jīng)過第三蠕動泵M和第七蠕動泵25進入到厭氧氨氧化反應(yīng)器15完成厭氧氨氧化反應(yīng)；當厭氧氨氧化反應(yīng)器總氮負荷達到OJkg TN/πΛΙ以上，并且系統(tǒng)出水NH/-N與NO2_-N 去除率大于90%時，系統(tǒng)實現(xiàn)了垃圾滲濾液的全程自養(yǎng)脫氮過程。在垃圾滲濾液平均氨氮濃度為2200mg/L，C0D/NH4+_N =1.4的條件下，穩(wěn)定運行的試驗結(jié)果表明A/0反應(yīng)器短程硝化反應(yīng)器Ν02_-Ν累積率為96 %以上，系統(tǒng)出水的總氮TN 小于48mg/L，TN去除率大于81 %，出水NH4+_N與NOf-N均小于16mg/L，厭氧氨氧化UASB的總氮負荷為0. 7Kg TN/m3左右。以上是本發(fā)明的一個典型實施例，本發(fā)明的實施不限于此。
權(quán)利要求
1.一種垃圾滲濾液SBR與厭氧氨氧化組合脫氮裝置，其特征在于該裝置包括一體化水箱(1)，SBR短程硝化反應(yīng)器(30)、厭氧氨氧化反應(yīng)器(1 ；一體化水箱包括原水箱O)、 后置水箱( 、前置水箱(4)以及置于原水箱( 、后置水箱( 和前置水箱(4)中間的加熱水箱(37)，加熱水箱中設(shè)置有溫控加熱裝置(7)；原水箱( 通過第一進水管0 和第一蠕動泵與前置水箱(4)相連接，原水箱( 通過第四進水管(31)和第七蠕動泵05) 和厭氧氨氧化反應(yīng)器(1 相連通；一體化水箱中的前置水箱(4)通過第二進水管(8)與第四蠕動泵(3 和SBR短程硝化反應(yīng)器(30)相連通，SBR短程硝化反應(yīng)器(30)通過第一出水管06)和第五蠕動泵(3 與后置水箱( 相連接，后置水箱( 通過第三進水管09) 和第三蠕動泵04)與厭氧氨氧化反應(yīng)器(1 底部相連接，厭氧氨氧化反應(yīng)器(1 設(shè)有第二回流管(34)和第六蠕動泵(3 用于自循環(huán)，厭氧氨氧化反應(yīng)器(1 通過第二蠕動泵 (23)與第一回流管(XT)和前置水箱(4)相連接；SBR短程硝化反應(yīng)器(30)自上而下設(shè)置數(shù)個第一取樣閥門(12)，第二進水管(8)上設(shè)有進水控制閥(5)；第一出水管06)上設(shè)有排水閥(6) ；SBR短程硝化反應(yīng)器(30)設(shè)有機械攪拌裝置(11)；在SBR短程硝化反應(yīng)器(30)底部設(shè)有曝氣頭(36)，曝氣頭(36)與曝氣泵08)通過曝氣管(38)相連，曝氣管(38)上設(shè)有氣體流量計(10) ；SBR短程硝化反應(yīng)器 (30)匹配設(shè)置有DO儀(9)、ORP儀(13)以及pH儀(14)；厭氧氨氧化反應(yīng)器(1 設(shè)有溫控加熱帶裝置(39)和圓筒形污泥床(40)，厭氧氨氧化反應(yīng)器(15)上部設(shè)有三相分離器(17)和頂部密封板(41)，該三相分離器(17)的上部與堿液瓶(18)、氣體流量計(19)連通；圓筒形污泥床GO)上部上清液通過第六蠕動泵(33)進入到圓筒形污泥床GO)底部進行循環(huán)；圓筒形污泥床GO)頂部溢出水一部分通過第二出水管OO)排放，一部分回流到前置水箱G)，厭氧氨氧化反應(yīng)器(1 外部設(shè)有連通污泥床的上下數(shù)個第二取樣閥(16)。
2.一種采用權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液SBR與厭氧氨氧化組合脫氮裝置進行晚期垃圾滲濾液SBR短程硝化與厭氧氨氧化組合脫氮的方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一啟動SBR短程硝化反應(yīng)器(30)以實際城市污水處理廠的硝化污泥為接種污泥注入SBR短程硝化反應(yīng)器(30)，其污泥濃度為5000kg MLSS/m3，同時，以實際城市垃圾填埋場滲濾液為原液并用自來水稀釋后注入前置水箱G)，前置水箱通過第二進水管(8) 和第四蠕動泵(35)將稀釋后的滲濾液泵入SBR短程硝化反應(yīng)器(30)；隨后啟動由曝氣頭 (36)、曝氣泵08)以及曝氣管(38)組成的曝氣系統(tǒng)對流入SBR短程硝化反應(yīng)器(30)的垃圾滲濾液進行硝化，反應(yīng)過程維持溶解氧DO在ang/L左右，pH值維持在7. 8左右，如果pH 過高或過低時，則投加NaHCO3HpH值維持在該范圍，通過調(diào)節(jié)第四蠕動泵(35)維持SBR短程硝化反應(yīng)器(30)進水NH4+-N負荷為ALR = 0. 4kgNH4+-N/m3d左右，通過保持pH值和ALR 在上述值使SBR短程硝化反應(yīng)器(30)中的平均游離氨FA濃度為18mg/L ；在上述條件下運行SBR短程硝化反應(yīng)器(30)，當其出水亞硝酸氮NO2--N累積率大于95%時，SBR短程硝化得以實現(xiàn)和維持，具備了厭氧氨氧化反應(yīng)器的進水水質(zhì)要求；步驟二啟動厭氧氨氧化反應(yīng)器(1 將某污水處理廠的中試厭氧氨氧化反應(yīng)器中的具有一定厭氧氨氧化活性的污泥投加到厭氧氨氧化反應(yīng)器(15)，污泥濃度為^g MLSS/m3 ； 厭氧氨氧化反應(yīng)器(1 通過溫控加熱帶裝置(39)使得溫度控制在35 °C，將SBR短程硝化反應(yīng)器(30)出水與滲濾液原液用自來水稀釋使其亞硝態(tài)氮與氨氮的濃度均維持為IOOmg/L，同時將稀釋后的上述混合水按照20L/d的流量泵入到厭氧氨氧化反應(yīng)器(1 ；當厭氧氨氧化反應(yīng)器(1 出水NH4+-N與NO2--N濃度均小于15mg/L時，厭氧氨氧化反應(yīng)得以實現(xiàn)和維持；步驟三SBR短程硝化反應(yīng)器(30)與厭氧氨氧化反應(yīng)器(1 分別完成啟動后，將兩者串聯(lián)運行其中SBR短程硝化反應(yīng)器(30)的充水比例為1 1，原水箱O)中的垃圾滲濾液與厭氧氨氧化反應(yīng)器(1 出水回流液的混合液經(jīng)第一蠕動泵和第二蠕動泵03) 泵入到前置水箱G)，前置水箱(4)中出水通過第四蠕動泵(3 泵入SBR短程硝化反應(yīng)器 (30)，在SBR短程硝化反應(yīng)器(30)中首先利用滲濾液的碳源作為反硝化的碳源進行脫氮， 在反硝化階段氧化還原電位ORP逐漸下降直到出現(xiàn)平臺，同時pH值上升到最高點不再變化時，此時關(guān)閉SBR短程硝化反應(yīng)器(30)的機械攪拌裝置(11)，停止缺氧攪拌，停止反硝化，而后開啟曝氣泵08)進行曝氣硝化，隨著硝化過程酸的產(chǎn)生，pH逐漸降低，當氨氮被消耗完，亞硝酸鹽濃度達到了最大值，隨后PH由于吹脫作用而逐漸增加；同時，DO濃度迅速增加，氨谷和DO突躍點各自出現(xiàn)在pH和DO曲線上，此外，ORP值也隨硝化作用的進行而增加直到氨氮被消耗完，亞硝酸鹽濃度達到最大值后ORP并不隨曝氣的繼續(xù)進行而改變；ORP 平臺的出現(xiàn)表明硝酸鹽和亞硝酸鹽不再增加，硝化結(jié)束，此時，停止曝氣，關(guān)閉曝氣泵08)； 硝化完成后，靜止沉淀30 60分鐘，進行泥水分離，開啟第五蠕動泵32將上清液泵入后置水箱(3)；后置水箱(3)中出水通過第三蠕動泵04)從厭氧氨氧化反應(yīng)器(1 底部泵入， 當N02--N/NH4+-N > 1. 32時，適當增加從原水箱(2)進入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)器(15)的流量，相反當N02_-N/NH4+-N < 1. 32時適當降低從原水箱進入?yún)捬醢毖趸磻?yīng)器(15)的流量；SBR 短程硝化反應(yīng)器(30)和原水箱( 混合流入的硝化混合液經(jīng)過第三蠕動泵04)和第七蠕動泵0 進入到厭氧氨氧化反應(yīng)器(1 完成厭氧氨氧化反應(yīng)；當厭氧氨氧化反應(yīng)器總氮負荷達到0. 8kg TN/m3d以上，并且系統(tǒng)出水NH/-N與Ν02__Ν去除率大于90%時，系統(tǒng)實現(xiàn)了垃圾滲濾液的全程自養(yǎng)脫氮過程。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種垃圾滲濾液SBR與厭氧氨氧化組合脫氮裝置與方法，屬于低碳氮(C/N)比高濃度氨氮垃圾滲濾液生物脫氮技術(shù)領(lǐng)域。該裝置設(shè)有一體化水箱、SBR短程硝化反應(yīng)器、厭氧氨氧化反應(yīng)器；一體化水箱中的前置水箱和后置水箱通過出水管和蠕動泵與SBR短程硝化反應(yīng)器相連通，后置水箱通過出水管和蠕動泵與厭氧氨氧化反應(yīng)器底部相連接，厭氧氨氧化反應(yīng)器設(shè)有自循環(huán)管路，并通過出水管和蠕動泵與SBR前置水箱相連接；所述方法包括以下步驟啟動SBR短程硝化反應(yīng)器、啟動厭氧氨氧化反應(yīng)器、SBR短程硝化反應(yīng)器與厭氧氨氧化反應(yīng)器串聯(lián)運行。本發(fā)明的裝置適用于垃圾填埋場的晚期垃圾滲濾液的有機物去除與短程脫氮，工藝先進，節(jié)能降耗優(yōu)勢明顯。
文檔編號C02F3/30GK102515350SQ20111040915
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者劉牡, 劉甜甜, 彭永臻, 王博, 王淑瑩 申請人:北京工業(yè)大學(xué)