C深度处理垃圾渗滤液生化尾水的试验研究

1、C深度处理垃圾渗滤液生化尾水的试验研究论文摘要：采用自制柑橘皮活性炭构建生物活性炭反响器(BAC)，并以重庆某垃圾燃烧厂渗滤液生化尾水为处理对象，通过对柑橘皮BAC反响器在不同水力负荷下对污染物的去除效果进行研究，得出反响器运行的最正确负荷。当控制进水水质COD为300400 mg/L，色度值为120200，氨氮为4560 mg/L，总氮为6080 mg/L，柑橘皮BAC反响器在水力负荷为2.25 m / 色度/ 倍 NH -N/ 总氮 B/C 数值 300400 120200 4560 6080 从表2可以看出，垃圾燃烧厂的渗滤液经过UASB/A/O工艺处理后，其出水水质不能到达排放标准GB

2、16889-2021的要求。因此，研究BAC工艺处理垃圾渗滤液生化出水的处理效果，选择最正确的工艺运行参数，从而实现达标排放是十分必要的。 1.4实验方法BAC反响器采用自制柑橘皮活性炭，菌浓度为3000mg/L。进水流量分别取Q=4ml/min，Q=6ml/min，Q=8ml/min，Q=10ml/min；对应水力负荷分别为q=1.50m/m.d，q=2.25m/m.d，q=2.99m/m.d，q=3.74m/m.d，气水比为6:1。试验采用4种进水负荷q=1.50m/m.d，q=2.25m/m.d，q=2.99m/m.d，q=3.74m/m.d考察BAC对污染物的去除情况。2结果与讨论2.

3、1柑橘皮BAC反响器在不同负荷下对COD、色度、氨氮和总氮去除效果分析柑橘皮BAC反响器在4种不同负荷下对COD的去除效果见图2。图2BAC在不同水力负荷下对COD的去除Fig.2RemovalofCODbybiologicalactivatedcarbonunderdifferenthydraulicload.在q负荷下，经过生物活性炭柱后，COD从进水的300400mg/L下降到60100mg/L，去除率的变化范围为74.2980%；在q负荷下，COD从进水的300390mg/L下降到60100mg/L，去除率的变化范围为71.8880%；在q负荷下，COD从进水的300400mg/L下降

4、到80150mg/L，去除率的变化范围为61.2974.19%；在q负荷下，COD从进水的300360mg/L下降到95150mg/L，去除率的变化范围为5068.33%。由上可知，COD去除率随着进水负荷的增加而逐渐降低。在q、q负荷下，生物活性炭反响器对COD的去除率相近，污水中的有机物和活性炭滤料外表的生物膜有充分的接触时间，为微生物的生长提供足够的营养物质，污水中的有机物得到充分降解，出水能够实现达标排放。q、q负荷下，污水和生物膜的接触时间缩短，污水中的有机物还没有被活性炭内外表吸附或没有被微生物充分利用即被水流带出，处理效果变差，COD出水浓度不能保证满足排放标准的要求，在q负荷下

5、，达标率为50%，在q负荷下，达标率仅为20%。因此，柑橘皮BAC去除COD适宜的水力负荷范围是1.50m/柑橘皮活性炭BAC反响器在4种不同负荷下对TN的去除效果见图5。图5BAC在不同负荷下对TN的去除Fig5RemovalofTNbybiologicalactivatedcarbonunderdifferenthydraulicload.在q负荷下，TN从进水的55.1877.83mg/L下降到29.7243.14mg/L，去除率的变化范围为40.7547.83%，平均43.75%；在q负荷下，TN从进水的58.573.46mg/L下降到29.5339.31mg/L，去除率的变化范围为4

6、3.9150.05%，平均46.78%；在q负荷下，TN从进水的55.1877.83mg/L下降到31.2337.34mg/L，去除率的变化范围为40.4145.65%，平均42.97%；在q负荷下，TN从进水的44.1379.12mg/L下降到27.1346.62mg/L，去除率的变化范围为38.4341.72%，平均39.74%。由上述结果可见，水力负荷的增加对COD和色度的去除影响最大，其次是TN、NH-N。水力负荷为1.50m/md、2.25m/md时BAC对COD、色度的去除效果到达最好，水力负荷为2.25m/md时BAC对TN的去除效果最好，四种负荷下NH-N均具有很好的处理效果。

7、而在水力负荷允许的范围内提高负荷，有利于对老化生物膜的更新，维持微生物的活性，节约本钱，因此试验得出最优水力负荷为2.25m/md。2.2柑橘皮BAC反响器在最优负荷下对COD、色度、氨氮和总氮去除效果分析试验选取在最优水力负荷2.25m/md下运行柑橘皮BAC，考察BAC的运行效果。柑橘皮BAC反响器在最优负荷下对COD的去除效果见图6。图6BAC对COD的去除Fig6RemovalofCODbybiologicalactivatedcarbonBAC反响器对COD的平均去除率为75.3%，当进水COD浓度在300400mg/L时，出水COD浓度保持在100mg/L以下，能够满足排放标准的要

8、求。反响器运行初期，活性炭巨大的比外表积和丰富的孔隙结构使其具有充分的截留和吸附能力，微生物生命活动旺盛，生物量丰富，生物活性较强，活性炭吸附和生物降解的协同作用使其具有较好的去除效果。随着进水时间的延长，活性炭的一些孔隙由于吸附了过多的有机物而堵塞失效，降低了活性炭的吸附能力，在取样的30天和80天，COD去除率分别从75.14%、77.2%下降到70.58%、66.67%，此时对生物炭柱进行反冲洗，反冲洗后的12天，COD的去除率即得到恢复。BAC反响器在稳定运行的后期阶段对COD仍然保持较好的处理效果，原因一方面是生物炭的生物再生作用使活性炭保持了较强吸附能力，活性炭吸附和生物降解协同作

9、用，实现对COD的稳定去除；另一方面可能是实验后期时间正处于夏天，环境温度的升高促进了微生物的新陈代谢，生物量增加，生物活性增强，增强了微生物对有机物的去除效果。柑橘皮BAC反响器在最优负荷下对色度的去除效果见图7：图7BAC对色度的去除Fig7Removalofcoloritybybiologicalactivatedcarbon.BAC反响器对色度的平均去除率为78.68%，当进水色度值在120200时，出水色度值保持在40以下，能够满足排放标准的要求。在取样的30天和80天，色度去除率分别从83.08%、77.64%下降到72.37%、70.53%，此时对生物炭柱进行反冲洗，反冲洗后的1

10、2天，色度的去除率即得到恢复。BAC反响器在稳定运行的后期阶段对色度仍然保持较好的处理效果，原因一方面是微生物可以降解吸附于活性炭上能缓慢释放的可降解有机物，另一方面是长期运行的生物炭柱形成了复杂的生物膜系统，可以利用局部难降解有机物。当去除效果下降时，对炭柱进行反冲洗也有利于恢复活性炭的截污能力和吸附能力。柑橘皮BAC反响器在最优负荷下对NH-N的去除效果见图8。图8BAC对NH-N的去除Fig.8RemovalofNH-NbybiologicalactivatedcarbonBAC反响器对NH-N的去除率范围为85.79%94.18%，平均去除率90.59%，出水氨氮浓度小于10mg/L，

11、能够满足排放标准的要求。BAC反响器在稳定运行阶段一直保持着对氨氮的高效去除，主要是因为反响器运行过程中，活性炭载体为生物膜的生长提供了更为适宜的环境，有利于生物炭吸附和微生物降解协同作用的充分发挥。此外，由于稳定运行阶段处在春夏季节，适宜的温度有利于硝化菌的快速生长繁殖，增强硝化菌的生物活性，从而实现对氨氮的高效去除。柑橘皮BAC反响器在最优负荷下对TN的去除效果见图9。图9BAC对TN的去除Fig.9RemovalofTNbybiologicalactivatedcarbonBAC反响器对TN的去除率范围为43%53.71%，平均去除率48.92%，出水TN浓度小于40mg/L，能够满足排

12、放标准的要求。BAC反响器运行初期，在活性炭截留吸附和生物降解的协同作用下对TN的去除率维持在43%46%，随着时间的延长，反响器对TN的去除率逐渐上升，原因可能是生物炭柱的长期运行过程中丰富的孔隙结构中形成了更多适宜反硝化菌生存的区域，加之外界气温的不断升高，反硝化菌活性增强，对TN的去除率增加。3结论通过对柑橘皮BAC反响器在不同水力负荷下对COD、色度、氨氮和总氮的去除效果进行分析，得出水力负荷的增加对COD和色度的去除影响最大，其次是TN、NH-N，q=2.25m/md为反响器运行的最正确负荷。当控制试验水质COD为300400mg/L,色度为120200，氨氮为4560mg/L，总氮

13、为6080mg/L，柑橘皮BAC反响器在水力负荷为2.25m/md的条件下能够稳定运行，实现渗滤液尾水的达标排放。参考文献1 W. Nishijima, M. Tojo. Biodegradation of organic substances by biologicalactivated carbon stimulation of bacterial activity on granular activated carbon. Water Science and Technology, 1992, 26 (9-11) : 2031-2034.2 Alexander S Sirotkin, L

14、arisa Yu Koshkina, Konstantin G Ippolitov. The BAC-process fortreatment of waste water containing non-ionogenic synthetic surfactants .Wat Res, 2001, 35: 3265-3271.3 Pai S L, Hsu YL, Chong N M, et al. Continuous degradation of phenol by Rhodococcus spimmobilized on granular activated carbon and in calcium alginate .Bioresource Technology, 1995, 51 (1): 37-42.4 王亮,王磊,李风亭,等. 生物活性炭技术在水处理中的应用与开展. 工业水处理,2007,27(7):1-4.5 王广智,李伟光,何文杰,等. 活性炭性质对固定化生物活性炭净水效果的影响研究.环境科学, 2006,27(10):2040-2044.6 谢志刚,吉芳英,邱雪敏, 等. 柑橘皮中孔活性炭的制备及性能表征. 功能材料, 2021, 40(4): 645-649.7 吉芳英,黄鹤,谢志刚,等. 驯化污