UASB‑SBR‑EO处理早期垃圾渗滤液实现深度除碳脱氮脱硫的工艺方法属于除碳脱氮脱硫技术领域，广泛适用于高浓度有机污水的深度处理，尤其是对早期垃圾渗滤液的深度除碳脱氮脱硫效果显著。首先利用UASB工艺进行前端预处理，高效去除可降解COD，为后续的厌氧氨氧化反应器提供良好的理化环境；工艺选用SBR作为厌氧氨氧化反应器，合理控制pH、DO，在无任何外界碳源投加的情况下，实现了早期垃圾渗滤液的深度处理，即有机物、氨氮、硫酸盐的同步去除；通过电氧化工艺进行严格把关，深度去除难降解有机物。最终出水的有机物、氨氮、硫酸盐浓度分别为87.511mg/L、18.545mg/L、3065mg/L，分别实现了99.4％、97.6％和79.9％的有机物、氨氮和硫酸盐的去除率，并完全符合污水排放要求。
Uasb-sbr-eo is used to treat early landfill leachate to realize deep carbon removal, denitrification and desulfurization
【技术实现步骤摘要】
采用UASB-SBR-EO处理早期垃圾渗滤液实现深度除碳脱氮脱硫的方法
本专利技术涉及一种废水联合处理方法与装置，主要是针对高氨氮、高有机物的早期垃圾渗滤液进行深度除碳脱氮脱硫。本工艺设有进水水箱、上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、中间水箱、序批式反应器(SBR)、中间水箱和电氧化(EO)装置。废水流经UASB时，发生厌氧生物反应，能够去除大部分有机物，并在厌氧分解时，将有机氮转化为氨氮；利用中间水箱对pH、温度等影响因素进行调节；在SBR中发生亚硝酸盐型厌氧氨氧化和硫酸盐型厌氧氨氧化反应，实现生物同步脱氮除硫；出水经由中间水箱最后进入电氧化装置，进一步去除难降解有机物、氨氮等污染物，实现深度脱氮除碳。
技术介绍
城市垃圾渗滤液成分复杂，具有高氨氮、高有机物的重要水质特征，为此，在进行生物脱氮等水质处理过程中困难颇多，另外，渗滤液还含有大量的无机化合物且水体呈黑褐色并散发强烈的刺激性气味，也给处理带来了挑战。相对于许多“污染转嫁”的处理方法，生物脱氮能够实现真正意义上的氮去除，同时，利用生物法处理垃圾渗滤液也是最经济、最有效的，目前被广泛应用。厌氧生物法在处理垃圾渗滤液废水方面相比好氧生物法具有能耗低、污泥产量少、有机负荷高及产生可利用资源等优势，因此选用厌氧生物法作为垃圾渗滤液的预处理工艺。垃圾渗滤液不仅水质成分复杂，且污染物浓度会随填埋时间而变化，早期垃圾渗滤液氨氮和COD浓度均很高，晚期渗滤液的氨氮浓度增高，但COD浓度降低，造成碳氮比失调等问题，这些与城市污水等废水相比有显著的不同。国内外相关领域研究人员一直将垃圾渗滤液的脱氮问题当作研究的重点和难点，随着时间的延长以及环境构造对污染物去除容量的有限性，垃圾渗滤液的污染物质超出处理负荷，会对地下水、地表水以及填埋场周围环境造成污染，会引起地表水缺氧、水质恶化、富营养化、饮用水源污染等一系列环境污染问题，严重威胁人类社会的正常生产、生活。因此，垃圾渗滤液的处理已经不能再单单依靠地下水层来净化，为此，鉴于垃圾渗滤液浓度高、成分杂、易变化的水质特点，常规的废水处理方案显然已不适用，在此基础上，专利技术设计一种针对早期垃圾渗滤液的废水处理方法和装置，具有重要的实际意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是基于现有垃圾渗滤液处理的技术路线，提供一种生物—电氧化联合处理早期垃圾渗滤液的方法，并设计相匹配的废水处理装置，高效节能地完成垃圾渗滤液的深度除碳脱氮脱硫，进而实现流程简单、投资运行成本低的早期垃圾渗滤液处理工艺构建。本专利技术以北京某垃圾填埋场的早期垃圾渗滤液作为处理对象，为实现经济高效的除碳脱氮脱硫，对其中短程硝化和厌氧氨氧化的影响及控制因素进行深入研究，同时对电氧化电流强度和电流密度进行控制调试，明确最佳工艺参数和处理效能。本工艺不需投加任何碳源进行深度脱氮，区别于其它垃圾渗滤液常规处理工艺，解决了脱氮反硝化环节需投加大量碳源导致处理成本高这一关键问题。后续采用电氧化工艺取代“膜法”工艺处理难降解有机物等污染物质，利用三维荧光分析难降解有机物处理情况，进而确定最佳电流强度等参数，力争以最低成本实现早期垃圾渗滤液的达标处理。本专利技术可广泛应用于高氨氮且碳氮比低的污水处理，特别适用于早期垃圾渗滤液的单独处理。本专利技术的技术方案：本专利技术设计的UASB-SBR-EO联合处理城市早期垃圾渗滤液的装置，其特征在于：包括进水水箱(Ⅰ)、UASB(Ⅱ)、中间水箱(Ⅲ)、SBR(Ⅳ)、中间水箱(V)、电氧化装置EO(VI)，串联组成整个处理装置；进水水箱(Ⅰ)，所用早期垃圾渗滤液储放在原渗滤液格室1(1)内，原渗滤液格室1通过UASB(Ⅱ)原渗滤液进水泵(3)及UASB(Ⅱ)原渗滤液进水管(4)与UASB(Ⅱ)底部进水口(5)相连；SBR硝化液回流储放在格室2(2)，通过UASB(Ⅱ)回流液进水泵(6)及UASB(Ⅱ)回流液进水管(7)与UASB(Ⅱ)底部相连，原渗滤液和回流液在UASB(Ⅱ)进水口前的进水管中混合进入UASB(Ⅱ)进水口，硝化液回流格室2通过SBR(Ⅳ)硝化液液回流泵(8)、回流管(9)与中间水箱(V)相连。UASB(Ⅱ)内设有UASB(Ⅱ)三相分离器(10)，顶部设有UASB(Ⅱ)排气管(11)，UASB(Ⅱ)排气管(11)与UASB(Ⅱ)碱液瓶(12)连接，UASB(Ⅱ)碱液瓶(12)与UASB(Ⅱ)气体流量计(13)连接，采用液体置换法计量产生的气体。UASB(Ⅱ)顶部设有UASB(Ⅱ)出水管(14)，与中间水箱(Ⅲ)顶部进水口连接，出水管下部连接一根UASB(Ⅱ)内循环管(15)，设有UASB(Ⅱ)内循环泵(16)，与UASB(Ⅱ)底部进水口相连。UASB(Ⅱ)出水依靠重力流向中间水箱(Ⅲ)，并设置阀门(17)，水箱内部设有pH、DO仪、温度计(以便实时监测)(18)，底部设有出水口(19)，通过SBR进水管(20)、进水泵(21)与SBR(Ⅳ)进水口阀门(22)连接。SBR(Ⅳ)反应器内设有空气扩散装置和机械搅拌装置，SBR(Ⅳ)出水经第二排水口(29)通过进水泵(34)与进水管(35)与中间水箱(V)连接。中间水箱(V)设有两个出水口，出水口1(36)和出水口2(37)，出水口1通过回流管(9)与UASB(Ⅱ)中的硝化液回流格室2相连通，并配有回流泵(8)；出水口2通过进水管(38)、进水泵(39)与电氧化装置EO(VI)相连接。电氧化装置EO(VI)采用恒流充电模式进行电解，接有直流电源，EO(VI)进水口配有进水水泵，EO(VI)侧面设有出水控制阀(45)和出水管(46)，系统出水通过EO(VI)出水管排出；EO最终出水的有机物、氨氮和硫酸盐浓度分别为87.511mg/L、18.545mg/L、3065mg/L，实现深度除碳脱氮脱硫。本专利技术设计的UASB-SBR-EO联合处理城市早期垃圾渗滤液的步骤，其特征在于：(1)渗滤液从进水水箱通过UASB进水泵与回流的SBR硝化液回流体积比3:1-4:1一起被泵入UASB反应器，反应器内的反硝化菌和产甲烷菌充分利用进水中丰富的有机物，进行缺氧反硝化和厌氧产甲烷反应，反硝化菌利用进水中丰富的有机碳源将中间水箱回流的SBR硝化液中的NO2--N还原为N2，完成氮的去除；同时上述UASB反应器内产甲烷菌将有机物氧化成CH4、H2O和CO2，从而实现有机物的去除。(2)UASB出水通过溢流依靠重力作用流向中间水箱，中间水箱设有pH实时监测装置，将pH控制在(7.5-8.5)的范围之内，通过对该影响因素的调节更好的实现后续SBR中的厌氧氨氧化反应。(3)UASB的出水依靠出水泵泵入SBR反应器，进水结束后，开启曝气装置，空气通过空压机(23)和气体流量计(24)以及曝气管(25)和SBR中的曝气环(26)后进入到SBR中，通过气体流量计(24)将DO控制到0.5-1mg/L。SBR设有在线pH和溶解氧(DO)监测设备(33)，实时在线监测SBR中的pH和DO，从而判定反应状态；当反应中氨氮浓度降到100-150mg/L时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.采用UASB-SBR-EO处理早期垃圾渗滤液实现深度除碳脱氮脱硫的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)垃圾渗滤液原水从进水水箱(Ⅰ)第一格室(1)经过出水管(4)、第二格室(2)的SBR硝化液经过出水管(7)和各自相应的进水泵一起被打入到UASB(Ⅱ)中，进水的体积为UASB(Ⅱ)有效体积的10％-50％；/n(2)UASB(Ⅱ)进水结束后，启动UASB内循环泵(16)，通过UASB内循环水管(15)进行内循环，使得液体在UASB反应器内向上流动，与反应器内的微生物充分接触发生反应，UASB反应器内产生的N
【技术特征摘要】
1.采用UASB-SBR-EO处理早期垃圾渗滤液实现深度除碳脱氮脱硫的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)垃圾渗滤液原水从进水水箱(Ⅰ)第一格室(1)经过出水管(4)、第二格室(2)的SBR硝化液经过出水管(7)和各自相应的进水泵一起被打入到UASB(Ⅱ)中，进水的体积为UASB(Ⅱ)有效体积的10％-50％；
(2)UASB(Ⅱ)进水结束后，启动UASB内循环泵(16)，通过UASB内循环水管(15)进行内循环，使得液体在UASB反应器内向上流动，与反应器内的微生物充分接触发生反应，UASB反应器内产生的N2、CH4和CO2自下向上流动，在三相分离器(10)的作用下，实现了气体、液体和固体的分离，经带有排气阀的排气管(11)进入碱液吸收瓶(12)，在碱液吸收瓶(12)内，生物气中的CO2被碱液吸收，而N2和CH4则通过气体流量计(13)计量后排放；
(3)上述UASB反应器的上清液溢流出水，并通过UASB出水管(14)靠重力作用流入到中间水箱(Ⅲ)，在中间水箱中进行pH、温度的调节，打开中间水箱出水阀(19)，开启SBR进水泵(21)，中间水箱(Ⅲ)内的水通过SBR进水管(20)被泵入SBR反应器；
(4)SBR进水结束后，开启曝气装置，空气通过空压机(23)和气体流量计(24)以及曝气管(25)和SBR中的曝气环(26)后进入到SBR中，通过气体流量计(24)将DO控制到0.5-1mg/L；通过SBR的在线pH和溶解氧(DO)监测设备(33)实时在线监测pH和DO，从而判定反应状态；每间隔4h取样一次，对其中水...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴莉娜，李进，闫志斌，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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