短程硝化反硝化的应用介绍以广州兴丰渗滤液处理厂为例杨光兴

短程硝化反硝化的应用介绍—以广州兴丰渗滤液处理厂为例汇报人：杨光兴广州环保投资集团有限公司2018年9月13日（武汉）目录CONTENTS简介01020304应用情况应用成果后记与展望简介01：企业介绍Part.102：应用项目背景介绍03：短程硝化反硝化基本理论介绍04：应用历程01企业介绍广州市固体废弃物投融资主体广州环保投资集团有限公司（下称“广州环投集团”）是广州市政府直属的全资国有企业，致力于环保领域的综合性业务。广州环投集团拥有12家全资子公司，资产总额达200亿，业务覆盖清洁能源生产、固废资源开发、渗滤液处理、环保装备制造和现代环保服务等板块。01企业介绍运营、监管、在建及筹建项目27个国内唯一拥有焚烧项目三大主机设备技术和生产制造能力的企业，生产规模达到10000吨/年生活垃圾渗滤液处理量日均7300吨生活垃圾日处理规模超过20000吨生活垃圾年处理规模超过700万吨02应用项目背景介绍兴丰填埋场位于广州市白云区太和镇，总占地面积159.29万平方米，填埋区占地面积111.42万平方米，承担了广州市城区大部分的垃圾处理任务，日均填埋生活垃圾超过一万吨，高峰值超过一万四千吨，国内垃圾处理规模排行前三的生活垃圾填埋场。0.00100.00200.00300.00400.00500.00600.00700.00800.00900.001000.000.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.002006年1月2006年6月2006年11月2007年4月2007年9月2008年2月2008年7月2008年12月2009年5月2009年10月2010年3月2010年8月2011年1月2011年6月2011年11月2012年4月2012年9月2013年2月2013年7月2013年12月2014年5月2014年10月2015年3月2015年8月2016年1月2016年6月2016年11月2017年4月2017年9月2018年2月2018年7月x10000渗滤液产生量（吨）垃圾填埋量（吨）降雨量（毫米）02应用项目背景介绍0100002000030000400005000060000700000500010000150002000025000200312200401200406200501200506200601200606200701200706200801200806200901200906201001201006201101201106201201201206201301201306201401201406201501201506201601201606201701201706201801电导率us/cm浓度mg/Lcod氨氮电导率水质变化曲线图03短程硝化反硝化基本理论介绍相比全程，短程具有以下优点：减少25%的需氧量（电耗）;减少40%的碳源使用量;减少污泥产量35%;缩短反应时间，减少35%反应器容积等。短程硝化反硝化：硝化过程中将NH4+氧化控制在NO2-阶段，阻止NO2-的进一步氧化，直接以NO2-为电子受体进行反硝化，经由NO2-途径反硝化为N2逸出，从而实现氨氮的脱除。04应用历程2007.4–2007.122008.1–2015.52014.22017.1–2017.82017.9------SBR应用期（＞8年）获得专利MBR研究期MBR应用期（＞1年）SBR研究期应用情况Part.201：短程在SBR中的应用情况02：短程在MBR中的应用情况01SBR应用案例简介基本情况：2002年11月施工，2003年11月完工，2004年5月完成调试正式投入使用（2015年5月因修建七区大坝已拆除）；有效池容13500立方米；处理规模为706吨/天，出水565吨/天。处理工艺：UASB+SBR+CMF+RO（国内示范项目及第一个采用反渗透处理垃圾渗滤液的项目），出水全部回用，反渗透浓缩液回灌填埋区。兴丰填埋场渗滤液处理厂01SBR设计水质设计进出水水质：项目CODcrBOD5pHSSNH3-NTN进水浓度20000120006.5～9200018902100出水浓度50106-9510——01运行条件序批次数：2次/天启动前期（2006.5~2007.4）0%1%1%2%2%3%3%4%01002003004005006007008002006-052006-062006-072006-082006-092006-102006-112006-122007-012007-022007-032007-04积累比率NO3-N、NO2-N(mg/L)硝酸盐氮浓度、亚硝酸盐氮浓度及亚硝酸盐积累比率关系图NO3-N(mg/L)NO2-N(mg/L)积累比率分析：此阶段是全程硝化反硝化，在SBR中A/O存在于同一个池体，好氧异养菌、反硝化菌和硝化菌都处于缺氧/好氧交替的环境中，构成混合菌群生态链，不同菌属在不同的条件下充分发挥各自优势。特点：硝酸盐占绝对优势，亚硝化积累比率在4%以下。亚硝化积累比率=NO2-N/（NO3-N+NO2-N）*100%01应用前一年的情况调试期（2007年4月~12月）0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%01002003004005002007-042007-052007-062007-072007-082007-092007-102007-112007-12积累比率NO3-N、NO2-N(mg/L)硝酸盐氮浓度、亚硝酸盐氮浓度及亚硝酸盐积累比率关系图NO3-N(mg/L)NO2-N(mg/L)积累比率分析：2007年4月开始启动，利用AOB与NOB不同的比增长速率、不同的氧亲和力和耗氧速率、水温及酸碱度等条件下，经过9个月的训养，实现90%以上的亚硝化盐积累比率，其中亚硝化率从50%提升到90%仅为一个月，完全实现短程应用。01SBR的短程调试期情况稳定运行期（2008.1~2015.4）0%20%40%60%80%100%120%0501001502002503002008-012008-032008-052008-072008-092008-112009-012009-032009-052009-072009-092009-112010-012010-032010-052010-072010-092010-112011-012011-032011-052011-072011-092011-112012-012012-032012-052012-072012-092012-112013-012013-032013-052013-072013-092013-112014-012014-032014-052014-072014-092014-112015-012015-03积累比例NO3-N、NO2-N(mg/L)硝酸盐氮浓度、亚硝酸盐氮浓度及亚硝酸盐积累比率关系图NO3-N(mg/L)NO2-N(mg/L)积累比率分析：完全实现短程的应用，持续运行8年4个月。由于SBR池体为敞开式，水温随季节波动，在13.9℃~33.8℃区间运行平稳。整体平均亚硝化比率在80%以上，50%以下时主要是硝酸盐及亚硝酸盐浓度低影响，但短程运行状态良好。01SBR短程稳定应用情况01短程在SBR应用前中后情况（2006.5~2015.4）0%20%40%60%80%100%120%01002003004005006002006-052006-082006-112007-022007-052007-082007-112008-022008-052008-082008-112009-022009-052009-082009-112010-022010-052010-082010-112011-022011-052011-082011-112012-022012-052012-082012-112013-022013-052013-082013-112014-022014-052014-082014-112015-02积累比率NO3-N、NO2-N(mg/L)硝酸盐氮浓度、亚硝酸盐氮浓度及亚硝酸盐积累比率关系图NO3-N(mg/L)NO2-N(mg/L)积累比率兴丰填埋场渗滤液处理厂扩容工程基本情况：2009年12月施工，2012年6月完成调试并投入运营；有效池容为14000方；处理规模为1585吨/天，出水1398吨/天。技改后处理工艺：MBR+二段NF+RO（回用水要求），出水达到《生活垃圾卫生填埋污染控制标准》（GB16889-2008）表二标准后排到市政管网。NF浓缩液采用混沉+强氧化后回灌垃圾堆体；RO浓缩液采用DTRO＋蒸发工艺，与NF出水混排或再处理，盐泥封装专区填埋。02MBR应用案例简介设计进出水水质：项目CODCrBOD5pHSSNH3-NTN进水浓度2000080006.5～9100030003500出水浓度100306-930254002MBR设计水质硝酸盐氮浓度、亚硝酸盐氮浓度及亚硝酸盐积累比率关系曲线图0%1%2%3%4%5%6%7%0501001502002503003504002016-012016-022016-032016-042016-052016-062016-072016-082016-092016-102016-112016-12积累比率NO3-N、NO2-N(mg/L)NO3-N(mg/L)NO2-N(mg/L)积累比率02应用前一年情况启动前期（2016.01~2016.12）分析：此阶段是全程硝化反硝化。特点：硝酸盐占绝对优势，亚硝化积累比率在6%以下。0%10%20%30%40%50%60%0204060801001201401601802017-012017-022017-032017-042017-052017-062017-072017-08积累比率NO3-N、NO2-N(mg/L)NO3-N(mg/L)NO2-N(mg/L)积累比率02MBR的短程调试期情况硝酸盐氮浓度、亚硝酸盐氮浓度及亚硝酸盐积累比率关系曲线图调试期（2007年01月~08月）分析：2017年1月开始启动，经过8个月的调试，积累比率达到50%以上。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0204060801001202017-092017-102017-112017-122018-012018-022018-032018-042018-052018-062018-072018-08积累比率NO3-N、NO2-N(mg/L)NO3-N(mg/L)NO2-N(mg/L)积累比率02MBR的稳定应用情况硝酸盐氮浓度、亚硝酸盐氮浓度及亚硝酸盐积累比率关系曲线图稳定运行期（2017.09~2018.08）分析：完全实现短程的应用，持续运行1年，积累比率持续在70%以上。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%050100150200250300350400积累比率NO3-N、NO2-N(mg/L)NO3-N(mg/L)NO2-N(mg/L)积累比率02硝酸盐氮浓度、亚硝酸盐氮浓度及亚硝酸盐积累比率关系曲线图短程在MBR应用前中后情况（2016.01~2018.08）工艺转变过程中各菌门变化情况——门水平02MBR应用情况（中山大学提供）亚硝化菌属与反硝化细菌（索氏菌属）变化情况——属水平02MBR应用情况（中山大学提供）工艺转变过程中AOB和NOB变化情况02MBR应用情况（IS表示incertaesedis未知属）（中山大学提供）工艺转变过程中AOB与NOB相对丰度变化情况AOBNOB门Proteobacteria（变性菌门）Nitrospirae（硝化螺旋菌门）纲Betaproteobacteria（β-变形菌纲）Nitrospira（硝化螺旋菌纲）目Nitrosomonadales（亚硝化单胞菌目）Nitrospira