[01601359]一种两级矿化垃圾反应器联用装置

本课题来源于国家自然科学基金项目。随着我国国民经济的快速发展和人民消费力的不断提高,生活垃圾的产量也在不断增加。2012年我国城市生活垃圾产量达到了1.51亿吨,2013年我国城市垃圾总量已达1.8亿吨,城市垃圾约占全国垃圾总量的30%。我国生活垃圾处理的主要方法是卫生填埋,此方法会产生大量渗滤液。垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,具有有机负荷高,氨氮和重金属含量较高、填埋后期可生化性较差、水质和水量变化较大等特点。 传统的渗滤液处理方法存在投资费用高、处理成本高,后期运行能耗大、工艺过程复杂、占地场地大,系统易受冲击和出水水质难达标等问题,因而垃圾渗滤液的安全处理是当前面临的一大难题。 矿化垃圾反应床处理垃圾渗滤液,不仅处理效果好,充分的将废物资源化利用,达到以废治废的目的, 而且处理成本低,工艺流程和运行管理简单方便,具有较好的环境生态意义和经济效益。 自上世纪90年代开始,一些学者对矿化垃圾反应床处理垃圾渗滤液进行了一些研究工作。前人研究都表明矿化垃圾床对氨氮有很好的处理效果,但是却未能解决出水硝态氮含量高的问题,导致总氮去除率不高,原因之一就在于反硝化过程碳源不足,进入缺氧区和厌氧区的渗滤液碳氮比低,阻碍硝酸盐氮的反硝化。 本成果针对上述问题,提供了一种两级矿化垃圾反应器联用装置。具体步骤为： 一种两级矿化垃圾反应器联用装置,包括两个矿化垃圾反应器、通风管、转子流量计、气泵和控制箱;两个矿化垃圾反应器侧面垂直方向均匀设置三个固体取样口,底部设出水取样口及曝气管,曝气管连接转子流量计,转子流量计与气泵相连,气泵连接控制箱;控制箱上设置有温度显示器、曝气开关和温度开关;通风管设置在矿化垃圾反应器中央,且管壁等距离打孔,其顶部密封且下部与曝气管相连,以利于空气向矿化垃圾层柱体内扩散,通风管外部裹纱网,防止矿化垃圾堵塞通风孔;矿化垃圾反应器顶端加盖,盖上有漏斗,用于注水,漏斗与盖间设置阀门,盖底加一层均匀布孔的PVC板,用于均匀布水;矿化垃圾反应器自上而下分别装填砾石层、矿化垃圾层和斜面砾石层,均匀布孔的斜板支撑斜面砾石层,三个温度探头均匀埋入矿化垃圾层,用于测定堆体内温度。 所述两个矿化垃圾反应器分别为第一级矿化垃圾反应器和第二级矿化垃圾反应器,第一级矿化垃圾反应器为同步硝化反硝化反应器,其曝气量为0.2~3.0 m3/（m3·d）;第二级矿化垃圾反应器为反硝化反应器或以反硝化为主的反应器,其曝气量为0~0.4 m3/（m3·d）;曝气位置根据具体情况设置在反应器底部至反应器顶部三分之一处之间的任意位置;进水负荷为30~70 L/（m3·d）;进水频次为1~2次/d;所述矿化垃圾的粒径为4~10mm。 本成果的两级矿化垃圾反应器联合处理渗滤液装置,在第一级矿化垃圾反应器去除部分总氮的基础上,通过将一定比例原液渗滤液注入第二级矿化垃圾反应器补充反硝化碳源,最大程度的实现反硝化脱氮,提高总氮去除率;并且利用矿化垃圾处理渗滤液,实现以废治废,可有效降低废水处理成本,适合推广应用。