SH-A+物化工藝處理晚期垃圾滲濾液的研究

程勝宇 崔錫訓(xùn)

（鞍山市污水處理管理中心遼寧鞍山114000）

SH-A+物化工藝處理晚期垃圾滲濾液的研究

程勝宇 崔錫訓(xùn)

（鞍山市污水處理管理中心遼寧鞍山114000）

本文根據(jù)晚期垃圾滲濾液的水質(zhì)特征，通過查閱文獻(xiàn)，采用SH-A＋物化新技術(shù)對其進(jìn)行處理。實驗研究結(jié)果表明，物化＋SH-A新技術(shù)可以有效處理晚期垃圾滲濾液，氨氮去除率達(dá)到99%以上，氨氮出水濃度小于25mg/L；COD去除率85%以上，COD出水濃度小于300mg/L。

晚期垃圾滲濾液；亞硝酸型硝化；鐵炭微電解；厭氧氨氧化

1 課題研究的目的及意義

1.1 課題研究的目的

晚期垃圾滲濾液是一種高氨氮和高COD的有機廢水，目前廣泛采用硝化－反硝化工藝處理工藝不僅運行費用較高，而且不能使處理后的晚期垃圾滲濾液達(dá)標(biāo)排放。亞硝酸型硝化－厭氧氨氧化（簡寫SH-A）生物技術(shù)是由荷蘭Delf大學(xué)開發(fā)的目前最為簡捷的生物脫氮工藝，與原有的A/O、A2/O等生物脫氮技術(shù)相比，具有溶解氧消耗量低、外加酸堿中和試劑少以及不需外加碳源等優(yōu)點。

鑒于目前國內(nèi)垃圾滲濾液很難達(dá)標(biāo)排放的現(xiàn)狀，本實驗將工藝應(yīng)用到晚期垃圾滲濾液的處理研究中，擬探索出工藝流程短，噸水運行成本低，能耗少的新方法。實驗對物化＋SH-A工藝處理晚期垃圾滲濾液運行中涉及的工藝參數(shù)和影響因素進(jìn)行了詳細(xì)研究，可以為新工藝在工業(yè)中的實際應(yīng)用提供較為詳實和可靠的理論依據(jù)，可以為工程設(shè)計提供有效的運行條件和設(shè)計參數(shù)。

1.2 研究意義

本論文是針對晚期垃圾滲濾液處理技術(shù)中存在的出水不達(dá)標(biāo)、運行費用高等問題進(jìn)行研究，研究出具有運行操作簡單、維護管理方便、一次投資和運行成本均較低等優(yōu)點的新技術(shù)。課題采用垃圾填埋場產(chǎn)生的典型晚期垃圾滲濾液進(jìn)行實驗研究，是真正的實際生產(chǎn)廢水，因此，具有很強的實用價值，也可以為其他類似行業(yè)的廢水處理提供一定的理論依據(jù)。

2 實驗準(zhǔn)備

2.1 研究方案確定

實驗研究分兩部分完成：單體靜態(tài)實驗和連續(xù)動態(tài)實驗。單體靜態(tài)實驗主要完成亞硝酸型硝化環(huán)節(jié)、厭氧氨氧化環(huán)節(jié)以及鐵炭微電解環(huán)節(jié)的各個影響因素和運行參數(shù)的研究。

連續(xù)動態(tài)實驗主要完成物化＋SH-A工藝的整體流程運行情況研究，檢驗單體靜態(tài)實驗結(jié)果的可靠性和實用性。工藝過程如下：晚期垃圾滲濾液首先經(jīng)過微電解反應(yīng)器進(jìn)行預(yù)處理，之后進(jìn)入一段好氧生物處理環(huán)節(jié)；在一段好氧生物反應(yīng)器中實現(xiàn)亞硝酸型硝化，通過控制NO2--N和NH4+-N的合理比例，完成亞硝酸鹽的累積；然后進(jìn)入?yún)捬跎锓磻?yīng)器，實現(xiàn)厭氧氨氧化反應(yīng)脫氮；最后廢水進(jìn)入二段生物處理環(huán)節(jié)，進(jìn)一步去除廢水中的COD、NO2--N和NH4+-N，實現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放。

2.2 技術(shù)路線

通過查閱文獻(xiàn)收集資料，采用物化+SH-A工藝處理晚期垃圾滲濾液。實驗中首先對鐵炭微電解、亞硝酸型硝化以及厭氧氨氧化等各環(huán)節(jié)的影響因素進(jìn)行研究，逐步進(jìn)行動態(tài)連續(xù)實驗，實現(xiàn)污水處理工藝的啟動。之后，將單體靜態(tài)實驗的研究結(jié)果應(yīng)用于連續(xù)動態(tài)實驗，同時，在運行過程中不斷完善工藝的運行參數(shù)。最后得到實驗的研究結(jié)果。

3 結(jié)語

垃圾滲濾液的處理一直是污水處理領(lǐng)域受關(guān)注的熱點問題之一，尤其是晚期垃圾滲濾液過高的氨氮濃度以及過低的生化性使其成為難處理的行業(yè)廢水。本論文研究物化+SH-A工藝處理晚期垃圾滲濾液，驗證了該工藝處理晚期垃圾滲濾液的可能性及其影響因素和運行參數(shù)。研究結(jié)論如下：

3.1 鐵炭微電解處理晚期垃圾滲濾液可以在堿性條件下進(jìn)行；其參數(shù)最佳條件為：鐵屑投加量為19g/L，鐵炭電極的質(zhì)量比為1：1.4，鐵炭微電解的反應(yīng)時間為40min；另外，鐵炭微電解的攪拌強度、微電解材料是否活化及活化方法、微電解材料種類的選取、鐵炭粒徑以及污水的水質(zhì)情況等均對鐵炭微電解的處理效果有一定的影響。在適宜的運行條件下，經(jīng)鐵炭微電解工藝預(yù)處理后的晚期滲濾液CODCr濃度從3000mg/L降到1700mg/L，COD去除率可達(dá)43.55%，色度的去除率可達(dá)61.11%，BOD濃度從原始200mg/L上升到450mg/L左右，垃圾滲濾液BOD/COD（B/C）從不到0.10提高到0.27。

3.2 一段好氧反應(yīng)器內(nèi)亞硝酸型硝化控制條件為：溫度保持在30±1℃，pH值控制8.0～8.5之間，水力停留時間（HRT）為11h～13h，出水NO2-N/NH3-N控制在1.0～1.3，出水的COD濃度可達(dá)850mg/L左右，COD最高去除率達(dá)到65%。

3.3 厭氧環(huán)節(jié)中，氨氧化的運行條件為：溫度在35℃左右，pH值控制在8.0左右，NO2--N/NH3-N值為1.1：1～1.3：1的條件下，總氮容積負(fù)荷最高達(dá)到570mg/(L·d)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)硝化—反硝化工藝的總氮處理負(fù)荷，同時測得厭氧氨氧化反應(yīng)器中的污泥濃度為1.703g/L，污泥活性為0.335mgN/(mgVSS·d)，高于文獻(xiàn)報道的0.180mgN/(mgVSS·d)。

3.4 經(jīng)過厭氧氨氧化反應(yīng)處理后的出水進(jìn)入二段好氧反應(yīng)器，經(jīng)二段反應(yīng)器處理的出水各項指標(biāo)均能達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-2008)規(guī)定的垃圾滲濾液允許排放的二級標(biāo)準(zhǔn)，氨氮去除率達(dá)到99%以上，COD去除率85%以上，即COD出水濃度小于300mg/L，氨氮出水濃度小于25mg/L。

[1]臧文超.我國城市垃圾現(xiàn)狀與管理問題.環(huán)境保護,1998，NO.9：41-43.

[2]李軍,王寶貞,聶梅生.生活垃圾填埋滲濾液處理中市研究．21世紀(jì)國際城市污水處理及資源化發(fā)展戰(zhàn)略研討會與展覽會,北京：2001.

[3]范潔，張悅，鄭興燦．城市垃圾填埋廠滲濾液水的水質(zhì)特征及其處理技術(shù).土木工程學(xué)會水工業(yè)分會排水委員會第四屆第一次年會,天津：2001.