System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种利用产PHA混菌对垃圾渗滤液脱氮处理的方法技术_技高网

一种利用产PHA混菌对垃圾渗滤液脱氮处理的方法技术

技术编号:40872725 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-08 16:40
本发明专利技术具体涉及一种利用产PHA混菌对垃圾渗滤液脱氮处理的方法。垃圾渗滤液含有大量的有机物,经过预处理后进行发酵,将大量有机物转化为小分子挥发酸,减少有机物矿化为CH<subgt;4</subgt;或CO<subgt;2</subgt;。随后调节发酵液的pH值,减少酸对后续脱氮微生物的影响。产PHA混菌利用发酵液中的小分子挥发酸迅速合成胞内PHA,储存碳源;随着反应时间延长,反应器内碳源消耗完即溶氧突跃时停止曝气;随后产PHA混菌将利用胞内的PHA为碳源消在缺氧条件下进行反硝化除氮,不需要额外增加碳源,最终实现脱氮除碳。该方法处理垃圾渗滤液具有较高的总氮去除率,提高垃圾渗滤液中有机物的利用率,实现资源的高效利用,同时避免额外碳源的增加,降低药剂成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属水处理,具体涉及一种利用产pha混菌对垃圾渗滤液脱氮处理的方法。


技术介绍

1、随着经济的发展,人们生活品质的提高,城市生活垃圾产量逐渐增加,产生的垃圾渗滤液的含量与日俱增。垃圾渗滤液具有污染物浓度高,水质水量变化较大,ph值较低,挥发酸含量较高等特点,对环境危害大。未处理垃圾焚烧厂渗滤液化学需氧量(cod)在20000~80000 mg/l之间,5日生化需氧量(bod5)在7000~45000 mg/l之间,b/c高于0.6,具有较好的可生化性。氨氮浓度(nh4+-n)在800~2000 mg/l之间,总氮(tn)浓度在1000~3000 mg/l之间,高浓度的氨氮可能对生化处理单元微生物产生一定的抑制。

2、目前,常见处理垃圾渗滤液的方法主要有生物处理法、物化处理法等。专利cn201410346334、cn201610085521、cn201910620013等公布的垃圾渗滤液处理方法有膜组件、厌氧消化+膜组件、厌氧消化+脱氮(硝化反硝化)等。通过物理法处理,如:微滤、纳滤、超滤、反渗透等膜组件将垃圾渗滤液中的污染物截留,从而达到净化水质的目的。但膜组件维修、更换频繁、清洗困难、易堵塞、运行成本高,同时膜处理产生的浓水难以处理,容易产生二次污染。通过生物处理法处理,常规工艺为:预处理部分+厌氧消化+厌氧沉淀池+a/o池+膜处理。厌氧消化处理可以实现垃圾渗滤液中大部分有机物去除,但是cod降低的同时还伴随着nh4+-n的释放,且剩余的有机物多为难降解物质;废水中的高氨氮先经过硝化反应转化为硝态氮,硝态氮经过反硝化转化为氮气,实现氮的去除;随后经过膜组件进一步净化并达标排放。问题是垃圾渗滤液中的大量有机物被转化为ch4和co2进行排放,增加碳排放;此外厌氧出水中的有机物多为难降解物质难以被后续反硝化微生物高效利用,还需额外增加碳源以满足反硝化菌的脱氮需求,且脱氮效率不高。寻找新的工艺能充分利用垃圾渗滤液中的高浓度有机物,提高资源利用并且实现总氮的去除是有必要的。

3、已有相关文献(参见huang, l., chen, z., wen, q., zhao, l., lee, d-j.,yang, l., wang., y. insight into feast-famine pha producer selection:microbial community succession, relationships with system function andunderlying driving force, water research, 2018, 131:167-176)报道产聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates, pha)的细菌为 paracoccus,  thauera,  comamonadaceae, azoarcus,  rhodobacter等,这些微生物也有脱氮的功能。pha是一种胞内储能物质。可以将废水中的小分子有机物转化为胞内的pha,在碳源不足且无额外碳源投加的情况下,产pha混菌将胞内pha作为碳源继续脱氮。pha合成反应过程中随着底物如挥发酸的摄取和氨氮的同化等达到ph自平衡的状态,此时ph值维持在9±0.5,不需要额外调节酸碱。

4、本专利技术提供了一种利用产pha混菌对垃圾渗滤液脱氮处理的方法。经过预处理后的垃圾渗滤液通过厌氧水解发酵,将大分子有机物转化为小分子挥发酸(vfas),含有vfas的发酵液为后续的脱氮微生物提供碳源,最终实现总氮的去除。此方法不需要额外添加碳源,从而节省成本。


技术实现思路

1、本专利技术针对处理垃圾渗滤液的现有技术,在生化段对总氮的去除效率低且处理费用高的问题,提供一种利用产pha菌对垃圾渗滤液脱氮处理的方法。

2、本专利技术技术方案如下:

3、该方法包括两个部分,垃圾渗滤液经过水解发酵产生vfas和对发酵液进行产pha混菌的脱氮处理。这两个部分分别进行如下反应:

4、水解发酵部分:预处理过的垃圾渗滤液进入含有活性污泥的水解发酵罐中进行丙酸发酵,ph值控制在5.5~6.5之间,通过ph计进行监测;通过orp计监测发酵罐,控制反应器内为厌氧环境;通过加热棒对外层水进行加热,使发酵温度维持在25~35℃;在发酵罐的顶部设置出气孔,收集排出的气体;发酵时间为4~6 h,搅拌速度为200~500 rpm,产生含有vfas的发酵液进入后续反应器之前调节其ph值,维持在7.0~8.0之间,并作为后续脱氮微生物的底物。

5、产pha混菌生化处理部分:调节ph值后的发酵液进入产pha混菌生化处理反应器内。反应器内含有产pha混菌。处理过程中ph值会持续上升至9±0.5,但是不需要再调节ph值,从而节省药剂的费用。反应器内设置曝气装置,反应过程中通过空气泵进行曝气,溶解氧(do)浓度整体维持在3~6 mg/l。生化处理温度控制在23~30℃。对反应器内do进行实时检测,生化反应开始后do浓度维持在一个相对稳定的水平(3~3.5 mg/l),此时产pha混菌高效利用发酵液中的vfas进行细胞增殖生长,将vfas转化为细胞内的pha;随着反应的进行,当do浓度急剧上升为5~6 mg/l时,则产pha混菌对底物的利用率在下降,此时反应器内碳源不足,关闭曝气进行缺氧反应,微生物将消耗掉细胞内的pha进行反硝化脱氮。生化处理时间为12~18 h,在整个过程中不需要额外添加碳源,节省运营成本。

6、所述产pha混菌的培养方法为:在产pha混菌生化处理反应器中接种市政污水处理厂生化段的活性污泥,污泥浓度(mlss)为5000~7000 mg/l,加入5~8 g/l 酵母浸提物进行曝气活化。合成废水中的营养物质包括乙酸钠(5~10 g/l)、丙酸钠(2~3.5 g/l)、丁酸(2~3.5 g/l)、蛋白质粉(1~5 g/l)、氯化胺(1.5~4 g/l)、磷酸二氢钾(0.5~0.8 g/l)。以序批方式进行污泥驯化,富集产pha混菌。12~18 h为一批次,进水时间为0.5~1 h,反应时间为10~17 h,沉淀及出水时间为0.5~1 h。do浓度为3~6 mg/l,反应温度控制在23~30℃。驯化时间为15~20 d,驯化结束后开始处理垃圾渗滤液废水。

7、该方法中所述的水解发酵罐和产pha混菌生化处理反应器均可在垃圾渗滤液处理达标排放工艺中使用,所述工艺流程为:垃圾渗滤液经过格栅去除废水中的大颗粒悬浮物质,之后进入曝气沉砂池中,进行预处理去除废水中相对密度较大的无机颗粒,加速污水中油类和浮渣的分离,其出水进入初沉池进行泥水分离。经过预处理及泥水分离的垃圾渗滤液进入水解发酵罐进行发酵,产生的发酵液作为后续脱氮菌的底物,在进入到产pha混菌生化处理反应器之前通过加药泵调节ph值为7.0~8.0。之后在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用产PHA混菌对垃圾渗滤液脱氮处理的方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.如权利要求1所述的利用产PHA混菌对垃圾渗滤液脱氮处理的方法,其特征在于:经过预处理及泥水分离的垃圾渗滤液进入水解发酵罐(4)中进行丙酸发酵,发酵时间为4~6h,pH值控制在5.5~6.5,发酵温度为25~35℃,搅拌速度为200~500 rpm。

3.如权利要求1所述的利用产PHA混菌对垃圾渗滤液脱氮处理的方法,水解发酵罐(4)产生的发酵液进入产PHA混菌生化处理反应器(5)之前,调节pH值为7.0~8.0。

4.如权利要求1所述的利用产PHA混菌对垃圾渗滤液脱氮处理的方法,其特征在于:所述生化处理的时间为12~18h,温度为23~30℃。

5.如权利要求1所述的利用产PHA混菌对垃圾渗滤液脱氮处理的方法,其特征在于:产PHA混菌生化处理反应器(5)内产PHA混菌浓度控制在5000~7000 mg/L;所述反应器(5)内设置曝气装置。

6.如权利要求5所述的利用产PHA混菌对垃圾渗滤液脱氮处理的方法,其特征在于:通过在线监测发现产PHA混菌生化处理反应器(5)内DO浓度开始上升时,所述反应器(5)停止曝气,开始缺氧反应,产PHA混菌将利用胞内的PHA为碳源进行脱氮。

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【技术特征摘要】

1.一种利用产pha混菌对垃圾渗滤液脱氮处理的方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.如权利要求1所述的利用产pha混菌对垃圾渗滤液脱氮处理的方法,其特征在于:经过预处理及泥水分离的垃圾渗滤液进入水解发酵罐(4)中进行丙酸发酵,发酵时间为4~6h,ph值控制在5.5~6.5,发酵温度为25~35℃,搅拌速度为200~500 rpm。

3.如权利要求1所述的利用产pha混菌对垃圾渗滤液脱氮处理的方法,水解发酵罐(4)产生的发酵液进入产pha混菌生化处理反应器(5)之前,调节ph值为7.0~8.0。

4.如权利要求1所述的利用产...

【专利技术属性】
技术研发人员:李海松阎登科王柯丹陈晓蕾张志猛安玉琦
申请(专利权)人:知和环保科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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