生物炭基功能微生物材料强化晚期垃圾渗滤液高效脱氮系统的性能评价.pdf

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1、宋建阳宋建阳南阳理工学院南阳理工学院中国中国杭州杭州生物炭基功能微生物材料的制备和表征生物炭基功能微生物材料的制备和表征研究背景研究背景12生物炭基功能微生物材料强化晚期垃圾渗滤液高生物炭基功能微生物材料强化晚期垃圾渗滤液高效脱氮系统的启动效脱氮系统的启动45 不同胁迫条件下生物强化系统的除污性能研究不同胁迫条件下生物强化系统的除污性能研究23功能菌的分离纯化和除污性能研究功能菌的分离纯化和除污性能研究Part1研究背景研究背景垃圾渗滤液处理工艺简介预处理生物处理深度处理 满足生物处理及深度处理对部分指标的要求 主要包括混凝沉淀、气浮、除砂等 高效去除COD和总氮 主要包括厌氧反应器、MBR等

2、 进一步去除COD和总氮，确保出水达标 主要包括NF、RO等研究背景现阶段垃圾渗滤液处理的主要问题B/C稍低稍低提高可生化性提高可生化性无浓缩液无浓缩液相比生活污水相比生活污水B/C稍低稍低难生物降解难生物降解COD比例偏高比例偏高u高级氧化高级氧化u低氧加强水解酸化低氧加强水解酸化u非膜法非膜法u蒸发蒸发u焚烧焚烧碳氮比偏低碳氮比偏低老龄化填埋场尤其严重老龄化填埋场尤其严重氨氮浓度偏高氨氮浓度偏高浓缩液处理困难浓缩液处理困难含有大量盐分和难降解物含有大量盐分和难降解物生化及膜处理困难生化及膜处理困难提高碳源利用率提高碳源利用率u短程硝化反硝化短程硝化反硝化u厌氧氨氧化厌氧氨氧化u同步硝化反硝

3、化同步硝化反硝化浓缩液处理浓缩液处理研究背景低氧复合生物系统耦合高级氧化技术的提出生物生物转盘转盘低氧低氧梯度梯度曝气曝气深度深度处理处理技术技术技术技术降低曝气，节约能耗降低曝气，节约能耗加强水解酸化，提高可生化性加强水解酸化，提高可生化性提供低氧环境提供低氧环境节约能耗节约能耗生物量大生物量大抗冲击负荷能力强抗冲击负荷能力强加强反硝化加强反硝化过硫酸盐高级氧化技术过硫酸盐高级氧化技术深度去除深度去除COD和和TN研究背景低氧复合生物系统试验装置图每天对装置进行维护并测每天对装置进行维护并测DO、pH、温度等指标。每两、温度等指标。每两天取一次样进行常规指标测试，天取一次样进行常规指标测试，

4、分析系统的除污性能。定期取分析系统的除污性能。定期取生物样品进行高通量测序用于生物样品进行高通量测序用于分析系统微生物群落结构的演分析系统微生物群落结构的演替规律。替规律。研究背景低氧复合生物系统进水水质阶段阶段运行天数运行天数COD(mg/L)NH4+-N(mg/L)NO3-N(mg/L)TN(mg/L)NO2-N(mg/L)pH颜色颜色气味气味I1-322078.22366.461.93414.670.238.2深棕色深棕色刺激难闻刺激难闻II33-623977.70692.085.82779.650.44III63-887695.041444.3810.221558.720.75试验用垃

5、圾渗滤液的初始特征：试验用垃圾渗滤液的初始特征：表中所呈现的数值均为平均值。表中所呈现的数值均为平均值。本系统对本系统对COD、氨氮和氨氮和TN的最大去除的最大去除率分别为率分别为85.65%、99.92%和和84.06%。可。可以实现以实现完全硝化完全硝化，出，出水剩余水剩余TN主要为主要为硝态硝态氮氮。研究背景低氧复合生物系统的除污性能研究背景低氧复合生物系统微生物群落结构分析微生物群落多样性：微生物群落多样性：五个样品共有五个样品共有360个个OTUs，1#污泥样品污泥样品的的多样性和微生物丰富度最高多样性和微生物丰富度最高，而，而RBC样样品的品的最低最低。相对充足的相对充足的氧气和适

6、宜的有机物浓度条件氧气和适宜的有机物浓度条件下，可以培养出更高的微生物多样性和下，可以培养出更高的微生物多样性和丰富度。丰富度。高进水负荷高进水负荷对微生物有明显的对微生物有明显的抑制抑制作用。作用。研究背景低氧复合生物系统微生物群落结构分析关键功能微生物的丰度：关键功能微生物的丰度：Key functional groupsRealtive abundance(%)RBC1#2#3#4#AOBNitrosomonas 0.221.580.650.761.02NOBNitrolancea 0.0070.0310.0120.0220.024DNBThauera16.4016.4417.4018.