循環(huán)生物流的垃圾滲濾液處理方案

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21．2．1物理化學處理法 21．2．3 31．2．2生化處理法 21.3生物流化床研究現(xiàn)狀 41.3.1幾種新型的流化床反應器 51.3.2三相生物流化床的特點 61.3.3流化床活性炭一生物膜法的運行機理 7論文的研究內容 8第二章實驗裝置及檢測方法、儀器及藥品 92.1實驗裝置 92.2實驗設備 10實驗藥品 112.4試驗材料 112.5載體的特性 11第三章生物流化床載體掛膜實驗 133.3載體和污水水質 133.4生物膜的培養(yǎng)與馴化 133.5生物膜的形成過程中的控制條件 133.6載體掛膜馴化期間污水的處理效果 143.6.1好氧反應器處理效果 143.6.2厭氧反應器處理效果 153.7小結 16第四章 實驗結果與影響因素分析 174.1厭氧預處理 17水力停留時間的影響 174.3曝氣量的影響 184.4投加生物膜量（載體含率）的影響 194.5小結 20實驗結果分析與展望 215.1主要結論 215.2問題及展望 21致謝 23參考文獻 24附錄A實驗數(shù)據 26附錄B英文翻譯 29第一章前言1.1垃圾滲濾液的產生及危害1.1.1垃圾滲濾液的產生1.1.2垃圾滲濾液的危害1.2垃圾滲濾液的處理研究現(xiàn)狀1．2．1物理化學處理法化學氧化法（包括臭氧氧化和過氧化氫）被用于垃圾滲濾液的深度處理，其原因是在許多情況下可以直接將難降解的有機物氧化為簡單的易降解的有機物，內部自由基反應可以加速氧化速度。在德國目前約有100座填埋場滲濾液處理廠，其中有15座以化學氧化法作為深度處理工藝。但在國外化學氧化法處理垃圾滲濾液也基本處于實驗階段，缺點是耗電量大，成本和管理費用高[3]。1．2．2生化處理法生物處理是垃圾滲濾液的主體處理方法。根據生物處理系統(tǒng)中微生物存在的狀態(tài)，可分為懸浮系統(tǒng)，固著生長（膜法）系統(tǒng)和菌-藻聯(lián)合處理系統(tǒng)。根據廢水生物處理系統(tǒng)中起主要作用的微生物的呼吸類型，又可以分為好氧處理，厭氧處理法以及兼性處理（即厭氧-好氧聯(lián)合處理）系統(tǒng)。（1）好氧處理法1．2．31.3生物流化床研究現(xiàn)狀發(fā)展高效、低能耗、占地面積小的生物處理新技術一直是廢水生物處理研究的重要課題之一[5]，其中一個重要的途徑就是提高生物反應器上微生物的濃度和活性。七十年代初問世的生物流化床技術，就是對這個途徑采取的具體措施的發(fā)展，它把生物膜法推向了一個新的高度。生物流化床是用于傳統(tǒng)工藝領域的一項技術，從七十年代初期開始，美國、日本等國的廢水處理專家將這項技術應用于廢水的深度處理，爾后又致力于二級處理。國內一些環(huán)?？蒲袉挝缓透叩仍盒?977年開始對生物流化床技術進行研究，己經取得了較好的成績了[6-7]。1971年羅伯特等人在對廢水進行生物處理時，發(fā)現(xiàn)被活性碳所吸附的有機物大都能微生物所分解。這為發(fā)展具有生物膜法和活性污泥法兩者優(yōu)點的生物流化床技術提供了試驗基礎。從七十年代初期開始，美、日本都將生物流化床技術應用于廢水的深度處理(硝化、脫氮)，隨后美國又致力于研究應用于二級處理。1973年美國JerisJohus等人成功開發(fā)了生物流化床技術并于同年申請了專利[8]美國Ecolotrol公司經過三年的工業(yè)性生產，已于1975年形成了應用于二、三處理的HY-FIO生物流化床工藝。在該工藝中應用純氧為氧源，砂作為生物載體。美、日兩國的生物流化床技術目前都處于初期發(fā)展階段，已從試驗室轉向中試階段[9]，推廣應用于城市污水處理；己完成了城市污水碳質化、硝化、脫氮的中試及其評價；對部分工業(yè)廢水處理作出了小試和中試及其評價。主要研究方向有純氧生物流化床處理高濃度烴類廢水、合成纖維廢水;貧氧流化床脫氮、厭氧生物流化床處理含酚廢水、大豆加工有機廢水、牛奶加工有機廢水處理等。國內一些環(huán)?？蒲袉挝缓透叩仍盒?977年開始，對二相生物流化床工藝和三相生物流化床工藝進行了多方面的研究工作。在二十多年的時間里，己在處理城市污水、抗菌素廢水，農藥廢水、化纖印染廢水、造紙廢水、天然氣脫硫廢水、石油化工廢水等方面的試驗中取得了良好的效果。目前，國內生物流化床工藝正處于中試和工業(yè)性試驗階段。在工業(yè)生產中也有少量應用。高效、低耗、連續(xù)處理大量廢水是今后新型流化床反應器的發(fā)展方向[17-18]。1.3.1幾種新型的流化床反應器好氧流化床膜反應器好氧流化床膜反應器把流化床反應器和膜分離技術結合起來[19]，采用固定化技術固定微生物，通過膜分離得到高質量的出水，提高底物在反應器中的濃度。它具有流化床生物介質分布均勻、傳質傳熱速率快的特點，同時又能打破化學平衡的限制，提高底物濃度，將出水質量好和反應器效率高有效地結合起來，省去后處理裝置，特別適用于高效率菌種且受底物濃度限制較大的情況。其缺點是操作費用高、質優(yōu)價廉的膜材料難以獲得。日本于1990年開始該項研究，但尚未見應用報道。A-b型三相流化床反應器我國東方冷卻塔水處理技術中心開發(fā)了一種與Hy-F1。工藝迥異的工藝[20]克服了Hy-Flo對布氣布水要求高、放大效應大的缺點，適宜大規(guī)模應用，并申請了4項專利。該工藝采用A-b型流化床，其特點是載體輕于水，用氣體使載體流化，不需要專門的脫膜裝置，對布水、布氣無嚴格要求，裝置結構簡單，運轉管理方便，污泥量少，占地面積小，基建投資省，但仍需進行后處理，且由于氣液固并行向下，氣泡浮升與液體流動作用方向相反，故平均體積傳質系數(shù)未能達到最佳效果，但隨著液速增大，液體推動力占主導作用，同時氣一液在膜嘴口上的混合較充分，故大液速時平均體積傳質系數(shù)較高，是一種有發(fā)展前途的反應器。組合式流化床反應器將不同型式的生物流化床組合或將生物流化床與其它生化處理反應器組合，形成復合式流化床反應器，可以取長補短，進一步提高凈化效果。復合式生物流化床由于具有較好的循環(huán)特性，正日益受到重視，但因其屬于全混型反應器，對一些較難降解的有機物去除效率低。為了解決這一問題，北京化工研究院[10-11]開發(fā)了一種全混型和置換型疊加的復合生物流化床反應器。它在一個床中實現(xiàn)了流化床和固定床的串連操作(即半流化操作)。研究結果表明，用于處理淀粉廢水，停留時間小于4h，最大COD負荷為4.2kg/(d*m)最小氣水比為37：1，比生物接觸氧化法處理能力大，效率高。1.3.2三相生物流化床的特點與傳統(tǒng)的活性污泥法、生物膜法相比，三相循環(huán)生物流化床生物處理工藝具有顯著的優(yōu)勢：(1)生物流化床能提供巨大的比表面積。由于采用了小粒徑固體作為載體并且載體實現(xiàn)了流態(tài)化，使單位體積床層提供的載體面積大為提高。表4-1為幾種生物膜法處理工藝載體比表面積的比較[12]。表1－1幾種生物膜法載體的比表面積比較處理工藝比表面積（m2/m3）普通生物濾池生物轉盤塔式生物濾池生物接觸氧化生物流化床40~120120~18080~160130~16003000~5000(2)生物流化床具有較大的比表面積，因此具有高濃度的生物量。生物相十分豐富，因而生物膜生物的食物鏈比活性污泥的長而且復雜。與傳統(tǒng)的活性污泥系統(tǒng)（3-5gMLSS/L）相比，生物流化床的生物量總固體濃度可達15-40g/L[7]，該種高生物量可以減小水力停留時間。表1－2幾種生物膜法的負荷生化處理法容積負荷kgBOD/(m3·d)污泥負荷kgBOD/(kgVSS·d)普通活性污泥法階段曝氣生物濾池生物流化床0.264~0.7200.360~0.2720.096~0.363.6~13.20.216~0.4560.192~0.3600.12~1.924.32(3)生物流化床具有很高的容積負荷率和污泥負荷率值。由表1-1和表1-2的數(shù)據可以看出，生物流化床的容積負荷是普通活性污泥法的13倍以上，階段曝氣池的10倍以上，生物濾池的38倍以上[13]因此，在相同進水濃度下，采用生物流化床處理污水，可以使裝置的容積大大減小。(4)耐沖擊負荷能力強[14]。由于生物流化床的生物膜濃度高、傳質性能優(yōu)越、流態(tài)均勻，廢水一進入反應器就立即被混合和稀釋。這種混合稀釋作用對突然增加負荷的影響能起到一定的緩沖作用。1.3.3流化床活性炭一生物膜法的運行機理實驗研究表明[15]好氧生物流化床具有在高進水負荷下出水穩(wěn)定的特點，污染物的去除量和去除率均隨進水濃度的提高而增加。隨著進水濃度的增加，除引起生物濃度、生物膜厚在一定范圍內增大外，同時引起生物的代謝速度加快，從而活性提高。流化床中心氣泡提升與外壁處的載體回流是流化床內物質宏觀遷移的主要形式。在流化床斷面上客觀存在內外兩個流向相反的流區(qū)，中心為上升區(qū)，水、氣及載體在此范圍內上升;外部為下進區(qū)，生物載體及部分處理水在此范圍下降，加之氣泡的攪動，各相物質橫向混摻，因此，在局部范圍內又表現(xiàn)為完全混合的流態(tài)特征。由于這種局部完全混合的流態(tài)特征，加速了污染物、氧、及生物載體的軸向、徑相混合與均勻，從而提高傳質速度，獲得高的處理速度與去除率。在活性炭掛膜處理系統(tǒng)運行操作情況下，人們假設活性炭通過去除有毒物質或抑制劑而保護生物有機體，吸附能使化合物在流化床的停留時間要比水力停留時間長[16]。因此，在充足的時間里，有機體能適應新環(huán)境，并在某些情況下能降解這些潛在的有毒物質。由于顆?；钚蕴苛骰簿哂形胶徒馕衔锏哪芰?，一般認為生物活性炭體系比起未帶吸附顆粒的系統(tǒng)來說，更適應進料濃度的變化[16]隨著進料濃度達到頂峰，過量的物質被吸附，然后亦達到頂峰，基質將被解吸和進行生物降解。人們認為生物流化床因此有利于生物再生活性炭[17]。論文的研究內容本課題的主要研究內容是厭氧預處理-好氧生物流化床反應器在垃圾填埋滲濾水處理中的應用。實驗內容包括如下幾個部分。厭氧反應器和好氧反應器的生物掛膜研究。影響反應器COD處理效果的因素分析與討論，包括水力停留時間，曝氣量，載體含率。3.厭氧預處理-好氧生物流化床處理垃圾滲濾液的研究。第二章實驗裝置及檢測方法、儀器及藥品2.1實驗裝置本課題采用了一種新的水處理工藝——三相外循環(huán)生物流化床處理生活污水。實驗設備流程如圖。二維多相循環(huán)流化床主要包括提升管、沉降器和移動床三部分,沉降器和移動床合稱為循環(huán)倉。提升管為高1570mm的有機玻璃塔體,其截面為邊長30mm正方形，移動床高860mm,寬120mm,厚度為30mm。顆粒外循環(huán)系統(tǒng)由沉降器、移動床組成，用于實現(xiàn)顆粒與水的分離及顆粒循環(huán)。本實驗采用間歇操作。圖2-1實驗設備流程圖1、提升管2、氣液分布器3、氣體入口4、主水入口5、二次水入口6、二次水分布器7、移動床8、切換閥9、計量筒10、水槽11、沉降器12、出水槽13、空氣壓縮機14、氣體流量計15、主水流量計16、二次水流量計17、自吸泵18、污水槽19、水表P1P2P3P4為測壓點主要部件功能：床體：有機玻璃板制成，厚度15mm；測壓點：床體側部開孔，P1、P2、P3、P4分別為升流區(qū)、分離區(qū)、降流區(qū)的測壓點。通過流化床不同位置的測壓點來間接確定各區(qū)的平均氣含率；氣液分布器：主水流和空氣在此處混合并進行分布后進入床內，頂部9個Ф1孔，側面共3排，每排8個，側部共有24個Ф1孔，總計33個；二次水分布器：二次水流在這里進行分布后進入床內，右側部打孔共2排，每排4個，共8個Ф1孔；測量筒：在測量載體顆粒循環(huán)量時，固體顆粒在這里進行堆積，根據粒子高度和堆積時間來測定載體顆粒循環(huán)量；切換閥：銅質球閥，通過控制它的開關來控制測量筒內粒子的高度；壓縮機：提供氣源和反應器的生物載體流態(tài)化的動力；自吸泵：向反應器提供污水；氣體流量計：測定氣體流量；液體流量計：測定水流量。2.2實驗設備本實驗所采用的設備情況以及操作條件見表2-1：表2-1主要實驗設備儀器名稱型號規(guī)格生產廠家光學顯微鏡200NikonCLIPSEpH計PHS-2上海第二分析儀器廠烘箱CSIOI-2E重慶四達實驗儀器公司攪拌器D-8401天津市華興科學儀器廠空氣壓縮機ACO-002舟山市森森泵浦有限公司循環(huán)水式真空泵SHB-Ⅲ鄭州長城科工貿有限公司燒杯200、400mL實驗室儀器量筒50、100、500、1000mL實驗室儀器流量計LZB-3WB煙臺福山流量計廠可見分光光度計S22PC上海棱光技術有限公司實驗藥品水質化驗所用到得實驗藥品如表2-2表2-2實驗藥品藥品名稱藥品規(guī)格生產廠家Q試劑C.P天津市天和化學試劑廠F試劑C.P貴州省銅仁化學試劑廠蒸餾水A.R實驗室2.4試驗材料試驗污水取自小湯山阿蘇衛(wèi)生活垃圾衛(wèi)生填埋場，接種污泥采用填埋場專門的處理垃圾滲濾液的好氧和厭氧污泥進行培養(yǎng)和馴化。廢水水質為pH7.5一8.3；COD7810一9200mg/L?；钚蕴坎捎霉I(yè)級粉末活性炭。接種污泥取自小湯山阿蘇衛(wèi)垃圾填埋廠垃圾滲濾液生物處理池。垃圾滲濾液取自小湯山阿蘇衛(wèi)垃圾填埋廠。2.5載體的特性表2-3載體的特性載體名稱平均粒徑（mm）堆積密度ρ1（g/mL）真密度ρ2（g/mL）水中密度ρ3（g/mL）沉降速度（cm/s）活性炭0.3~0.50.761.2900.6907.52.6水質的各種指標的測定方法[2]1.CODCr使用重鉻酸鉀法測定；2.pH通過PHS-2型酸度計采用玻璃電極法測定；3.MLSS用過濾烘干重量法測定[3]。CODCr快速測定法原理：在強酸溶液中，加入一定量重鉻酸鉀作氧化劑，在專用催化劑作用下,重鉻酸鉀被水樣中的有機物還原成三價鉻。在波長610nm進行比色，測定3價鉻的含量，換算成消耗氧的質量濃度，即化學需氧量。.步驟：打開測定儀，預熱至所需的溫度。確量取2.5ml水樣（CODCr：50~1000mg/l）加入COD反應管中,加入Q試劑0.70ml，然后緩慢F試劑4.80ml(應先慢后快，一般在10秒鐘左右完成，加入過快會使溶液不勻，形成上層色深，下層色淺，若出此現(xiàn)象應重做，一般靠加液器注入液自身重量自由落下，使溶液混勻，若不勻可稍搖動)，加完后溶液上下應當顏色均勻，然后插入加熱爐，按下“10分”鍵。當訊響器呼叫時，取出反應管，放置空氣冷卻器試管孔內，按下“2分”按鈕。當訊響器再呼叫時，向反應管小心加入2.5mＬ蒸餾水，再放入冷水孔內，按下“2分”按鈕。當訊響器再呼叫時，取出反應管，將反應液倒入30mm比色器中。以蒸餾水代替水樣，按以上相同步驟處理溶液為空白。光度計波長調在610nm處。注：Q試劑:將一瓶固體試劑Q溶于360ML6%的硫酸溶液(即340ML蒸餾水,加入20ML硫酸)如難溶,可微熱,備用。

F試劑:將一瓶固體試劑F溶于2500ML硫酸(AR比重為1.84),過夜或微熱即可溶解,使用時搖勻。第三章生物流化床載體掛膜實驗3.1實驗方法使用兩個自制反應器，一個作為好氧活性污泥生長環(huán)境并且加入活性炭進行掛膜，以便在第二階段能夠轉移進入流化床進行垃圾滲濾液生物膜處理；另一個作為厭氧活性污泥生長環(huán)境，對污泥進行培養(yǎng)和馴化，厭氧處理垃圾滲濾液。3.3載體和污水水質表3－1實驗污水水質垃圾滲濾液（指標）CODcr（mg/L）SS（mg/L）BOD5（mg/L）pH7810-9210150~270173~3516.9~8.53.4生物膜的培養(yǎng)與馴化在生物膜的掛膜和馴化過程中，采用“快速排泥法”[4]掛膜。掛膜實驗方法如下：向反應器內投加5%的活性炭作為生物膜附著的載體，按3gMLSS/L的濃度投加接種污泥，進行掛膜實驗，控制進氣量分別為0.09m3/h使反應器內的固相呈流化狀態(tài)。實驗最初兩天用葡萄糖為碳源、NH4Cl為氮源，KH2PO4、K2HPO4為磷源按照COD:N:P=100:5:1的比例配制COD約為150mg/L的營養(yǎng)液，對反應器內接種微生物進行悶曝,溫度為室溫。第三天開始采用稀釋4到8倍的垃圾滲濾液,每三天增加10%的比例加入垃圾滲濾液，并相應減少蒸餾水的用量,COD測定為每天一次。3.5生物膜的形成過程中的控制條件在生物膜的形成過程中，控制條件如表3-2?？梢钥闯?，在不同掛膜期，控制條件要隨著變化。表3－2掛膜期間控制條件時間段dHRTh有機負荷kgCOD/(kgMLSS·d)氣體流量m3/h水溫℃1~1313~2424120.3340.4360.090.0925~3025~29表3－3測試項目及方法項目測定方法頻率項目測定方法頻率CODcr溫度重鉻酸鉀法100℃溫度計1次/天2次/天pH值玻璃電極法2次/天3.6載體掛膜馴化期間污水的處理效果3.6.1好氧反應器處理效果曝氣量為0.25m3/h圖3-1好氧反應器進出水COD圖3-2好氧反應器COD去除率3.6.2厭氧反應器處理效果圖3-3厭氧反應器進出水COD圖3-4厭氧反應器COD去除率圖3－2和圖3－4分別活性炭掛膜馴化期間好氧反應器和厭氧反應器CODcr去除率的跟蹤實驗，圖3－2表明，在前13天為掛膜時間，其中前兩天是自配廢水，其余為稀釋后的垃圾滲濾液，進水COD為1000--2000mg/L的范圍內，COD去除率最高約為80%，在第14天COD去除率突然降低到50%以下，隨后幾天COD去除率逐漸升高。這是因為突然改為稀釋倍數(shù)較低的垃圾滲濾液，污水中的一些物質對生物膜中的微生物產生了抑制，導致有機物的降解能力下降，隨著馴化時間的推移，生物膜中的微生物逐漸適應了污水中的有毒物質，有機物的降解能力增強，所以COD去除率逐漸升高，到了25天后，COD去除率基本上穩(wěn)定在60%左右，說明掛膜馴化過程完成。3.7小結生物膜的整個生長過程大致可分生物膜的生長初期、生長期和成熟期三個階段。(1)在實驗過程中，厭氧反應器處理效果沒有好氧反應器好，厭氧反應器COD去除率低于好氧。(2)在經過二十來天的馴化和掛膜后，好氧反應器中的活性炭已經掛膜成功，處理垃圾滲濾液的COD也漸漸穩(wěn)定。實驗結果與影響因素分析在實驗中，經稀釋后的垃圾滲濾液先通過厭氧預處理，出水再通過生物流化床。主要考慮水力停留時間，曝氣量和固含率三個因素對于去除COD的影響。4.1厭氧預處理表4-1去除COD進水COD（mg/L）出水COD（mg/L）去除率%水力停留時間的影響實驗表明HRT控制在6h就可以達到較好的效果，繼續(xù)增大HRT，CODcr去除率變化不大。在室溫下間歇操作，載體添加量8%，曝氣量0.10m3/h，pH7~8.5。CODcr的去除跟蹤實驗，如圖4－1。當HRT為2h時，由541.8mg/L降至511.7mg/L，去除率達5.6%；當HRT為3h時，CODcr降至511.7mg/L，去除率達到11.1%；當HRT為6h時，CODcr降至210.7mg/L，去除率達到61.1%繼續(xù)增大HRT，CODcr去除率變化不大。當水力停留時間為12h時，去除率是64%。說明此時，污水中可生化降解物質絕大部分已被降解，剩下部分為不可降解或難降解物質。圖4-1好氧生物流化床COD去除率隨時間變化情況4.3曝氣量的影響曝氣量直接影響污水處理效果，由于外循環(huán)流化床具有好氧區(qū)（提升管、沉降器）和缺氧區(qū)（移動床）。實驗在室溫下進行，其中載體投加量為8%，HRT為6h，pH值為7~8.5。實驗發(fā)現(xiàn)，當控制氣量較低時，則供氧不足，并且不能保證載體的正常流化，無法充分發(fā)揮流化床高效的特點，實驗1采用0.10m3/h的曝氣量，COD去除率為61.1％；實驗2采用0.05m3/h的曝氣量時，COD去除率僅為40.1％。圖4－5不同曝氣量對COD去除率的影響載體添加量為8%，曝氣量分別是0.10m3/h和0.05m3/h。從實驗結果顯示，水力停留時間達到6小時，選擇曝氣量為0.10m3/h時，COD去除率更高。4.4投加生物膜量（載體含率）的影響m3/h實驗結果表明，HRT=6小時，固含率為8%，供氣量0.05m3/h，COD的去除率是40.1％。而固含率5％，曝氣量為0.05m3/h，COD的去除率是40.6％。COD的去除率相差并不是很大，可見在一定的范圍內，固含率對于垃圾滲濾液COD的處理影響不大。圖4－6不同固含率COD去除率的影響曝氣量0.05m3/h,載體含率分別是5％和8％，水力停留時間在6小時之內，兩者對于COD去除率幾乎相同。(1)HRT=12小時，通氣量0.05m3/h，載體含率為5％時表4-3去除COD進水COD（mg/L）出水COD（mg/L）去除率％1716.31920.21789.71648.5平均去除率％751.7819.9826.8750.156.257.353.854.556.3(2)HRT=12小時，通氣量0.05m3/h，載體含率為8％時表4-2去除COD進水COD（mg/L）出水COD（mg/L）去除率％1410.51740.81580.41850.71680.31760.21820.61815.2564.0552.4640.2433.2560.1565.0690.2718.261.368.359.576.666.767.962.160.4平均去除率％64.0因此，實驗可以采用5％～8％的固含率，從去除COD的效果上，如果水力停留時間在6小時以內，采用5％～8％的固含率，差別不是很大。而如果水力停留時間達到12小時，采用8％固含率COD去除率可達64％，5％固含率COD去除率為56.3％，可見采用采用8％固含率更好。4.5小結（1）從氧的利用率和處理效果方面來考慮，選擇通氣量為0.10m3/h時，COD去除率高于通氣量為0.05m3/h。（2）在水力停留時間6h時,CODcr的去除率達到了60%，6小時后，處理效果變化不大，所以控制水力停留時間在6h附近為宜。（3）實驗采用8%載體含率處理COD的效果要好于5%。水力停留時間為12小時，曝氣量為0.05m3/h，8％固含率時COD平均去除率是64％，5％固含率時COD平均去除率是56.3％。實驗結果分析與展望5.1主要結論1.預處理采用稀釋后的垃圾滲濾液，2.曝氣量為0.10m3/h時，固含率為8％，在水力停留時間6h時,CODcr的去除率達到了60%，6小時后，處理效果變化不大，控制水力停留時間在6h附近為宜。3.從處理效果方面來考慮，固含率為8％保持不變時，選擇曝氣量為0.10m3/h時，水力停留時間為6小時，COD去除率61.1％高于曝氣量為0.05m3/h時候的去除率40.1％。4.實驗采用8%載體含率處理COD的效果要好于5%。水力停留時間為12小時，曝氣量為0.05m3/h，8％固含率時COD平均去除率是64％，5％固含率時COD平均去除率是56.3％。5.影響反應器對滲濾水處理效果的主要因素有：水力停留時間，曝氣量，固含率等。其中水力停留時間為6小時，固含率為8%，曝氣量為0.10m3/h時，對垃圾滲濾液中COD去除率可達60％左右。厭氧－好氧流化床對垃圾填埋場滲濾水中的COD，有較高和穩(wěn)定的去除效果。當反應器趨于穩(wěn)定運行時，COD的平均去除率在60%以上，去除率受系統(tǒng)沖擊及其它因素影響較小，反應器出水COD的濃度達到同類廢水國家二級排放標準(COD小于300mg/l)?？傊?，將厭氧預處理－好氧流化床用于垃圾填埋場滲濾水生物處理的實驗是基本成功的，該工藝是可行的，值得今后進一步的研究與開發(fā)并盡可能地推廣應用于實踐中去。5.2問題及展望1、生物流化床內部流態(tài)化現(xiàn)象十分復雜，由于流體分布均勻性的差別使大小不同的生物流化床內部流化特性存在較大差異，小規(guī)模的實驗裝置和大規(guī)模的工業(yè)裝置在流動體系上呈現(xiàn)較大的差別，因此，生物流化床反應器的放大與設計始終沒有形成一套較為成熟的理論，積累設計和運轉經驗顯得至關重要。因此，這方面的理論研究有待于加強。2、生物流化床的剩余污泥的排除較困難，需設置脫膜器。此外，其操作管理及運行過程相對比較復雜，自動控制和自動脫膜系統(tǒng)的設計顯得非常重要。3、流化床的性能優(yōu)越已受到環(huán)保工程界的熱切關注，但由于我國這方面的研究工作起步較晚，經費和人力的投入有限，尚難形成產業(yè)化技術。今后，在這個領域必須加強研究反應器的性能、生物反應特性和混合反應特性等，然而更重要的是將這些特性加以有機結合，探索放大設計的規(guī)律。致謝我衷心感謝馮旭東老師對我的精心指導和熱情鼓勵。他的諄諄教誨和鼓勵，指引我前進的方向，時時刻刻激勵著我不斷進取。導師的淵博的學識，敏銳的洞察力給我留下了深刻的印象，永遠是我學習的榜樣。同時感謝導師對我實驗的建議與參與以及生活上的關心與支持。我誠摯地感謝一起工作過同學們，尤其是劉傳，武祝春，周婷，李婷，李娜等同學和高玉蘭師姐在實驗設計、準備和進行的過程中給予了大量幫助，使得論文順利完成，在此表示衷心的感謝。最后，我再一次對所有曾經關心和幫助過我的老師、同學和朋友表示誠摯的謝意。參考文獻[1]謝嘉等.水污染控制原理[M].成都:成都科技大學出版社，1994:190-204.[2]國家環(huán)保局.水和廢水監(jiān)測分析方法[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,1989:252—357.[3]沈耀良，黃勇，趙丹等.固定化微生物污水處理技術[M].北京:化學工業(yè)出版社,2002:64—67.[4]劉雨，趙慶良，鄭興燦等.生物膜法污水處理技術[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000:62—66.[5]張?zhí)N壁.流態(tài)化選論[M].西安:西北大學出版社,1989.[6]ChunT.lietal.,TreatmentofSlaughterhouseWastewaterUsingFluidizedBedBiofilmReactor:Wat.Sci.Tech.，1987,19(10):1一10.[7]S.N.Kauletal.,FluidizedBedReactorforWastewaterTreatment.CF1990.[8]HelmerC.SimultaneousNitrification/Denitrificationinanaerobicbiofilmsystem[J].WatSciTech,1998,27(4):183-187.[9]張自杰，周帆.活性污泥生物學與反應動力學[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,1989.[10]奕金義等.復合流化床處理淀粉廢水[A]//第五界全國流態(tài)化會議文集[C]，清華園，1990年4月:384-387.[11].栗金義等，復合生物流化床流動特性研究[A]//第五界全國流態(tài)化會議文[C].1990.[12]鄧洪權.多孔高分子載體內循環(huán)三相生物流化床處理有機廢水的研究[D].成都:四川大學,2000.[13]顧夏聲.廢水生物處理數(shù)學模式.北京:清華大學出版社,1993:46～91.[14]張忠祥，錢易.廢水處理新技術[M].北京:清華大學出版社,2004:281-295.[15]王世和，曾蘇.生物流化床水處理基本特性研究[M].中國環(huán)境科學，1991:11(4).[16]JingShi,XiandaZhao,RobertF.Hickey,ThomasC.vioce:“Roleofadsorptioningranularactivatedcarbon-fluidizedbedreactor".WaterEnviromentResearch,1995，67(3):302一309.[17]DanielE.Edwards,WilliamJ.Adams,MichaelA.Heitkamp.Laboratory-scaleevaluationofaerobicfluidizedbedreactorsforthebiotreamentofasynthetic,high-strengthchemicalindustrywastestream.WaterEnviornmentResearch,1994,66(l):70一82.[18]賀延齡.廢水的厭氧生物處理.北京:中國輕工業(yè)出版社，1998.[19]保坂幸尚.流動層たよる生物學的水處理(3)[J].化學裝置,1986,28(4):102.[20]RittmannBE,McCartyPL.Evaluationofsteady-state-biofilmkinetics[J].BiotechnolBioeng,1980,XXⅡ:2343-2357.[21]于鑫，李旭東，楊俊士.微污染原水的生物流化床預處理技術試驗研究.環(huán)境工程.1999:13-16.附錄A 實驗數(shù)據好氧反應器處理效果曝氣量0.25M3/h好氧反應器進出水COD進水COD（mg/L）出水COD（mg/L）去除率%1952.71822.6