改性TiO2滲濾液異位光催化生物反應(yīng)器填埋技術(shù)研究.pdf

1、脫氮型生物反應(yīng)器填埋在處理垃圾滲濾液過程中具有其優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)。課題組前期使用厭氧生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)結(jié)合微曝氣礦化垃圾反應(yīng)器，構(gòu)建的異位同步硝化反硝化原位反硝化新型脫氮型生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)（SNDD），解決了由于異位硝化階段產(chǎn)生高濃度硝酸鹽抑制原位反硝化階段產(chǎn)甲烷進(jìn)程的問題，并進(jìn)一步優(yōu)化了脫氮效果。但運(yùn)行后期由于滲濾液中不可生物降解有機(jī)物占優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致處理效果變差。本研究提出使用N-V改性TiO2光催化氧化反應(yīng)器對(duì)SNDD工藝進(jìn)行后續(xù)處理，主要研

2、究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）繼續(xù)對(duì) ND（異位硝化原位反硝化生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)）、SNDD（異位同步硝化反硝化原位反硝化生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)）、re-SNDD（部分出水滲濾液內(nèi)循環(huán)異位同步硝化反硝化原位反硝化生物反應(yīng)器填埋場(chǎng)）工藝反應(yīng)器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將前期課題組預(yù)測(cè)模型與實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行對(duì)比。根據(jù)前期模型預(yù)測(cè)，三組工藝 COD分別在46周、38周、42周可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，出水濃度分別為94.14、48.48和40.72 mg/L；TN分別在58

3、周、39周、41周可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，出水濃度分別為30.75、25.29和29.92 mg/L。根據(jù)試驗(yàn)實(shí)測(cè)，ND工藝在第46周時(shí)COD濃度為596.16 mg/L，第58周時(shí)TN濃度為156.08 mg/L；SNDD工藝在第38周時(shí)COD濃度為468.40 mg/L，第39周時(shí)TN濃度為138.32 mg/L；re-SNDD工藝在第42周時(shí)COD濃度為440.72 mg/L，第41周時(shí)TN濃度為142.21 mg/L。整個(gè)后期運(yùn)行過程中

4、，三組工藝的出水COD濃度誤差率分別為0.98、0.97和0.96，出水TN誤差率分別為0.56、0.74和0.61。
　?。?）使用二次水熱法進(jìn)行TiO2改性處理，一次水熱階段根據(jù)偏釩酸銨含量不同，將三組材料分別命名為 FV2、FV5、FV10三組改性材料，二次水熱階段根據(jù)三乙醇胺含量不同分為 SNV2、SNV5、SNV10。經(jīng)過降解甲基紅實(shí)驗(yàn)表明，SNV10對(duì)有機(jī)物的降解效果最好。經(jīng)過對(duì)降解滲濾液過程中光照條件的控制發(fā)現(xiàn)，外加

5、光源條件下處理效果最佳。
　?。?）表征結(jié)果表明，二次水熱N注入過程不影響晶格中V濃度，一次改性光吸收紅移來自禁帶中V2p能級(jí)（V4+為主），二次改性形成的替代N1s、間隙N-O、表面伴生NOx以及V4+增加使得V-N-TiO2可見光吸收性能顯著提高。
　?。?）使用SNV10作為催化劑的光催化氧化反應(yīng)器對(duì)SNDD工藝后續(xù)處理效果好，最終污染物出水濃度均能達(dá)到生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液排放標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)行結(jié)束時(shí)，出水NH4+-N濃度為8