微電極耦合MBR處理垃圾滲濾液的實驗研究.pdf

1、近年來，我國城市生活垃圾已經(jīng)對城市及周邊的生態(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，處理過程中往往不能達到預(yù)期的效果。本文針對高氨氮、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，利用電化學(xué)降低垃圾滲濾液的有機負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物。
　　

2、 實驗中采用南昌某垃圾填埋場處理后二沉池出水為研究對象，通過探索電流密度、極板間距、氯離子濃度和反應(yīng)停留時間等工藝參數(shù)對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、停留時間8h，此時CODcr去除率90％，氨氮去除率92％，出水氨氮和CODcr都達到生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB16889-2008)。設(shè)計響應(yīng)面實驗得出最佳工藝（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)測各單因素對于去除率的影響。
　　 為進一步詳細探索微電極耦合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、膜組件處理三個獨立階段實驗，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，相比過去學(xué)者研究的單獨電解消耗率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污染物，測定進出水中的有機污染物種類的變化。利用紅外光譜測試污泥，發(fā)現(xiàn)污泥中有效基團沒有改變。

5、考察膜組件表面的胞外聚合物，通過檢測蛋白質(zhì)和核糖的含量計算出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。通過膜通量的變化結(jié)合達西定律推導(dǎo)出膜通量的模型，驗證模型對于膜通量的預(yù)測，最大偏差11.03％，最小偏差為2.52％。通過監(jiān)測膜通量與運行時間的變化，得出膜通量變化趨勢指導(dǎo)使用過程中膜通量的控制。研究膜污染的形成和目前廣泛使用的清洗方式，對于實驗使用過的膜組件進行清洗恢復(fù)膜通量，發(fā)現(xiàn)經(jīng)水、酸、堿清洗后膜通量恢復(fù)率達99.