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基本信息

作品名称:
利用“红菌”处理垃圾渗滤液实现深度脱氮的新工艺及技术
大类:
科技发明制作A类
小类:
能源化工
简介:

垃圾渗滤液含有大量氨氮,会带来严重水体富营养化,是我国水处理的重点和难点。本作品从保护水环境角度出发,结合末端治理,首次依托“红菌”技术,采用三级SBR系统,成功富集了适应渗滤液的“红菌”,将菌种分离的同时结合过程自动控制,为“红菌”提供了良好的“生存环境”,使得出水总氮达到国家一级排放标准,减少了水体富营养化,同时大大降低了处理成本,并减少了温室气体排放,实现了垃圾渗滤液脱氮处理的经济高效环保。

详细介绍:

垃圾渗滤液含有大量氨氮,会带来严重水体富营养化,是我国水处理的重点和难点。而传统处理工艺存在诸多缺陷导致效率不高,开发新型高效的垃圾渗滤液处理工艺势在必行。本项目利用微生物界中的“红菌”——厌氧氨氧化菌能够高效得去除渗滤液中的总氮,同时能够大大减少污水处理的处理费用和基建费用。目前已有采用厌氧氨氧化技术进行污水脱氮处理的报道,然而“红菌”会受到许多不利因素的影响,如有机物、溶解氧的影响以及亚硝态氮和氨氮的比例不能很好地维持等问题。因此需要处理的工艺及装置能够为“红菌”提供良好的环境,以适用于垃圾渗滤液脱氮处理。本作品提供一种新工艺及技术,可以解决垃圾渗滤液深度脱氮难的问题。首次依托“红菌”技术,采用三级SBR系统,成功富集了适应渗滤液的“红菌”,将菌种分离的同时结合过程自动控制,为“红菌”提供了良好的“生存环境”。将三个SBR反应器有效耦合及优化控制,通过预处理去除有机物、短程硝化产生亚硝态氮以及最终的厌氧氨氧化反应,成功实现了对垃圾渗滤液的深度脱氮,达到了国家一级排放标准。 为了检测对晚期渗滤液深度脱氮的处理效果,试验研究采用三级SBR系统处理氨氮为2000±100mg/L、COD为2200±200mg/L的实际晚期垃圾渗滤液,以实现对渗滤液中氨氮污染物的去除。试验表明,总氮的去除率达到了90%以上,成功实现了对实际晚期垃圾渗滤液的深度脱氮。与现有技术相比,本发明提供的处理装置采用三级SBR系统,在不添加任何有机碳源的条件下,能够达到对垃圾渗滤液进行深度脱氮的目的,减少了对水体富营养化的影响。节约了40%的供氧费,且无需外加碳源,大大减少了污水处理的处理费用和基建费用。此外,三级SBR系统由于能够将菌种分离,为各个菌种提供相应的环境,并去除渗滤液中的有机物,以减少对“红菌”的毒害。同时,装置采用连续进水方式,为“红菌”提供了良好的生存环境(pH和温度均适宜)。 本作品已在小试实验中达到稳定运行并取得了良好的脱氮效果,并在建中试规模的处理晚期垃圾渗滤液“红菌”系统及成套的实时控制系统。新研发的“红菌”脱氮技术可减少曝气能耗和反硝化所需碳源,可以节约60%曝气量及100%有机碳源,同时减少了50%的污泥产量,相比传统硝化反硝化工艺,能够节省约8-10元/m3的处理成本。在全国垃圾渗滤液的处理上有着广阔的应用前景,目前本工艺概念已应用于湖北十堰垃圾渗滤液示范工程的处理。

获奖情况:

1、以第一作者发表本专业一区SCI《Bioresource Technology》 论文2篇(IF:5.098);
2、以第一作者发表EI论文1篇,录用1篇;
3、以第二作者(导师第一)申请并获得国家发明专利2项(均已授权);
4、获第八届“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。

作品图片