论文摘要：采用自制柑橘皮活性炭构建生物活性炭反应器(BAC)，并以重庆某垃圾焚烧厂渗滤液生化尾水为处理对象，通过对柑橘皮BAC反应器在不同水力负荷下对污染物的去除效果进行研究，得出反应器运行的最佳负荷。当控制进水水质COD为300~400 mg/L，色度值为120~200，氨氮为45~60 mg/L，总氮为60~80 mg/L，柑橘皮BAC反应器在水力负荷为2.25 m /（m .d）的情况下能够稳定运行，对COD、色度、NH -N和TN的平均去除率分别达到75.3%、78.7%、90.6%和48.9%，处理出水能够满足垃圾渗滤液排放新标准（GB 16889-2008）的要求。
论文关键词：柑橘皮活性炭,垃圾渗滤液,水力负荷,深度处理
近年来，生物活性炭技术(BAC)以其容积效率高，去除率高，无污泥，效果稳定，去除范围广（可去除悬浮物、无机物、有机物、色度等）等优点已被逐渐应用于废水的深度处理。在这项技术中，活性炭作为吸附介质和优势菌附着的载体，起着重要的作用。
课题组利用柑橘皮固有的孔结构，以柑橘皮为原料，以氯化锌为活化剂，采用一步炭法制备了一种柑橘皮活性炭，它和商业活性炭相比具有更丰富的中孔孔径，在静态吸附试验中对垃圾渗滤液有较好的吸附效果。课题组前期对生物活性炭反应器的启动和运行效果进了研究，试验结果表明，生物炭反应器用于垃圾渗滤液生化尾水的深度处理，稳定运行后COD去除率大于50%，显著优于SBR活性污泥法25%的去除效果，能够实现GB16889-1997的二级标准排放。随着垃圾渗滤液排放新标准（GB16889-2008）的发布，垃圾渗滤液的排放有了更为严格的要求，为了满足新标准的排放要求，课题组以自制柑橘皮活性炭构建BAC，并以重庆某垃圾焚烧厂渗滤液生化处理尾水为处理对象，通过研究不同水力负荷下反应器的运行效果，选取最佳运行负荷，实现出水的达标排放。
1试验材料及方法
1.1试验装置
BAC反应器采用有机玻璃制作，见图1。炭柱有效高度为150cm，炭层高为120cm，承托层高为30cm，内径为7cm，有效容积为4.7L。承托层底部为有机玻璃穿孔板，自下而上分别填充粒径不同的卵石和石英砂，模拟实际滤池的小阻力配水系统设计，炭柱底部装有曝气头。运行时，出水、反冲洗水、曝气及反冲洗气的流量均采用转子流量计控制。
图1生物炭反应器
Fig.1thediagramofbiologicalactivatedcarbonreactor
BAC反应器采用上向流方式连续运行，污水从反应器下端进水口进入，经承托层和炭层后，由顶部溢流孔排出。空气由炭柱底部的曝气头进入。
1.2测定项目及方法
COD：HACHDRB200型COD测试仪；色度：标准比色法；UV254：U-3010紫外分光光度计；NH3-N：纳氏试剂分光光度法；TN：碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法
1.3活性炭及原水水质
试验用活性炭为课题组自制的柑橘皮活性炭主要性能参数见表1。接种污泥和试验用水取自重庆某垃圾焚烧厂的渗滤液处理站，其主体工艺为UASB/A/O，出水水质见表2。
表1活性炭的主要性能参数
Tab.1performanceparametersofactivatedcarbon
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炭种
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柑橘皮活性炭
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粒径mm
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3
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比表面积m /g
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1476
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平均粒径大小mm
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3.88
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微孔容积cm /g
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0.652
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中孔容积cm /g
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1.438
|
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总孔容积cm /g
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2.098
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表2某垃圾焚烧厂渗滤液处理站的出水水质
Tab.2QualityofinfluentfromLeachatetreatmentstationinawasteincinerationplant
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项目
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COD/
（mg·.l ）
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色度/
倍
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NH -N/
（mg·l ）
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总氮
（mg·l ）
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B/C
|
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数值
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300~400
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120~200
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45~60
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60~80
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<0.2
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从表2可以看出，垃圾焚烧厂的渗滤液经过UASB/A/O工艺处理后，其出水水质不能达到排放标准（GB16889-2008）的要求。因此，研究BAC工艺处理垃圾渗滤液生化出水的处理效果，选择最佳的工艺运行参数，从而实现达标排放是十分必要的。
1.4实验方法
BAC反应器采用自制柑橘皮活性炭，菌浓度为3000mg/L。进水流量分别取Q=4ml/min，Q=6ml/min，Q=8ml/min，Q=10ml/min；对应水力负荷分别为q=1.50m/（m.d），q=2.25m/（m.d），q=2.99m/（m.d），q=3.74m/（m.d），气水比为6:1。
试验采用4种进水负荷q=1.50m/（m.d），q=2.25m/（m.d），q=2.99m/（m.d），q=3.74m/（m.d）考察BAC对污染物的去除情况。
2结果与讨论
2.1柑橘皮BAC反应器在不同负荷下对COD、色度、氨氮和总氮去除效果分析
2.1.1柑橘皮BAC反应器在不同负荷下对COD的去除效果分析
柑橘皮BAC反应器在4种不同负荷下对COD的去除效果见图2。
图2BAC在不同水力负荷下对COD的去除
Fig.2RemovalofCODbybiologicalactivatedcarbonunderdifferenthydraulicload.
在q负荷下，经过生物活性炭柱后，COD从进水的300~400mg/L下降到60~100mg/L，去除率的变化范围为74.29~80%；在q负荷下，COD从进水的300~390mg/L下降到60~100mg/L，去除率的变化范围为71.88~80%；在q负荷下，COD从进水的300~400mg/L下降到80~150mg/L，去除率的变化范围为61.29~74.19%；在q负荷下，COD从进水的300~360mg/L下降到95~150mg/L，去除率的变化范围为50~68.33%。
由上可知，COD去除率随着进水负荷的增加而逐渐降低。 1/4 1 2 3 4 下一页 尾页 |
