微電極耦合MBR處理垃圾滲濾液的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)城市生活垃圾已經(jīng)對(duì)城市及周邊的生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。在垃圾處理的過(guò)程中產(chǎn)生了大量的滲濾液，嚴(yán)重危害著人們的生活。由于垃圾滲濾液的可生化性差、氨氮和CODcr濃度變化大，處理過(guò)程中往往不能達(dá)到預(yù)期的效果。本文針對(duì)高氨氮、高CODcr的垃圾滲濾液提出微電極耦合MBR一體式反應(yīng)器處理工藝，結(jié)合電化學(xué)-生物學(xué)-物理截留等優(yōu)點(diǎn)，利用電化學(xué)降低垃圾滲濾液的有機(jī)負(fù)荷提高廢水的可生化性，以及活性污泥中微生物處理氨氮和有機(jī)物。
　　

2、 實(shí)驗(yàn)中采用南昌某垃圾填埋場(chǎng)處理后二沉池出水為研究對(duì)象，通過(guò)探索電流密度、極板間距、氯離子濃度和反應(yīng)停留時(shí)間等工藝參數(shù)對(duì)處理后垃圾滲濾液出水中氨氮和CODcr濃度的影響，找出適宜的單因素條件:電流密度12 mA/cm2、極板間距10cm、氯離子濃度4000mg/L、停留時(shí)間8h，此時(shí)CODcr去除率90％，氨氮去除率92％，出水氨氮和CODcr都達(dá)到生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB16889-2008)。設(shè)計(jì)響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)得出最佳工藝（修正

3、后）:電流密度13 mA/cm2，極板間距10cm，氯離子濃度4200mg/L，停留時(shí)間10h。再利用Design-Expert.V8.0.6.1擬合出CODcr和氨氮的去除方程，預(yù)測(cè)各單因素對(duì)于去除率的影響。
　　 為進(jìn)一步詳細(xì)探索微電極耦合MBR一體式反應(yīng)器中各階段的處理效率，將反應(yīng)器分成電解處理、生化處理、膜組件處理三個(gè)獨(dú)立階段實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)CODcr去除率分別為35％、34.9％、9.19％，氨氮的去除率分別為44％、35％

4、、9.97％。計(jì)算一體式反應(yīng)器處理每噸垃圾滲濾液電流消耗率為27.54 KW·h，相比過(guò)去學(xué)者研究的單獨(dú)電解消耗率100～200 KW·h，大大減小了電流的消耗。證明微電極耦合MBR工藝較之單一工藝處理垃圾滲濾液不但提高氨氮和CODcr的去除率，還能低耗節(jié)能。
　　 檢測(cè)一體式反應(yīng)器中水質(zhì)和污泥的性質(zhì)，利用GC-MS分析垃圾滲濾液中有機(jī)污染物，測(cè)定進(jìn)出水中的有機(jī)污染物種類(lèi)的變化。利用紅外光譜測(cè)試污泥，發(fā)現(xiàn)污泥中有效基團(tuán)沒(méi)有改變。

5、考察膜組件表面的胞外聚合物，通過(guò)檢測(cè)蛋白質(zhì)和核糖的含量計(jì)算出EPS，分析膜的污染形成要素，發(fā)現(xiàn)多糖的污染比蛋白質(zhì)明顯。通過(guò)膜通量的變化結(jié)合達(dá)西定律推導(dǎo)出膜通量的模型，驗(yàn)證模型對(duì)于膜通量的預(yù)測(cè)，最大偏差11.03％，最小偏差為2.52％。通過(guò)監(jiān)測(cè)膜通量與運(yùn)行時(shí)間的變化，得出膜通量變化趨勢(shì)指導(dǎo)使用過(guò)程中膜通量的控制。研究膜污染的形成和目前廣泛使用的清洗方式，對(duì)于實(shí)驗(yàn)使用過(guò)的膜組件進(jìn)行清洗恢復(fù)膜通量，發(fā)現(xiàn)經(jīng)水、酸、堿清洗后膜通量恢復(fù)率達(dá)99.