生活垃圾滲濾液處理中試探究

向陽（南京萬德斯環保科技股份有限公司，江蘇 南京211100）

0 引言

在垃圾填埋過程中會產生滲濾液，滲濾液會二次污染地下水和地表水，工作人員需要根據滲濾液的水質和水量特征，結合排放要求，提出針對性的治理措施，開發生活垃圾滲濾液處理工藝，利用復合厭氧反應器，將滲濾液中的COD、BOD等物質有效去除，優化設計垃圾衛生填埋場。

1 選擇處理工藝

各地生活垃圾滲濾液水質情況都是不同的，生活垃圾滲濾液水質通常具有較高濃度的COD、BOD、氨氮等。在試驗過程中，工作人員需要測定生活垃圾滲濾液的BOD、COD，確定是否為易生物降解有機廢水，需要利用高效節能的厭氧生物處理技術，同時需要結合好氧生物處理技術，如果生活垃圾滲濾液的氨氮含量處于400mg/L 以上，要想保證出水氨氮在25mg/L 以下，需要落實脫氮處理工作，在試驗過程中，在復合厭氧反應器中加入原生滲濾液，通過堿化吹脫塔，進入到A/0淹沒式生物膜曝氣池，再進入到混凝沉淀池，最后排入城市下水道[1]。

2 試驗裝置

2.1 復合厭氧反應器

復合厭氧反應器主要包括UASB 和ABF 兩部分，上部生物膜載體填料可以捕集截流懸浮污泥，氣體分離并不會因此受到影響，因此無需設置三相分離器，只需設置溢流出水槽和集氣室即可完成相關工作。復合厭氧反應器具有較大的生物量，生物相也非常豐富，承擔較高的有機負荷，整體構造非常簡單，同時可以保障處理效果。

2.2 堿化吹脫塔

厭氧反應器出水氨氮含量在1000mg/L以上，直接進入到A/O淹沒式生物膜曝氣池之后，不利于保障生物脫氧效果。因此需要發揮堿化吹脫塔的作用，保障脫氮效果。工作人員首先加入堿，滲濾液因此呈現堿性，轉化銨離子為游離氨，進入到吹脫塔之后，利用噴淋和鼓風吹脫方式，將游離氨及時去除。吹脫塔是圓筒形狀，內部具有球形塑料填料，水流出厭氧反應器進入到循環水池，利用泵抽送水方式，噴淋布水吹脫塔的頂部，將鼓風機安裝在吹脫塔后部，控制空氣流的流向，流經填料接觸水逆流。

2.3 A/O淹沒式生物膜曝氣池

A/O淹沒式軟填料生物膜法，可以在載體上形成優勢菌種，在A 段主要包括反硝化和異養菌，O 段主要包括異養菌和硝化菌。針對淹沒式生物膜，硝化和反硝化菌具有優越的生存環境，因此二者所需時間也比較短暫。淹沒式軟填料生物膜具有多樣性菌種，可以構成較長的食物鏈，原生動物和后生動物會消耗多余的生物膜。

2.4 培養污泥和生物膜

厭氧反應器接受污水廠的污泥，不斷延長培養時間，可以逐漸提高COD 去除率，最后可以保障去除率在70%以上，并且產生沼氣，導致填料生物膜變得更加成熟。A/O 池中進行污泥接種，實現動態培養工作，O池的生物膜比較薄，并且呈現出棕褐色，在鏡檢過程中發現其中包含很多草履蟲和線蟲，A池的生物膜為黑褐色，整體密度比較大，并且在填料表面吸附小氣泡，這說明在填料表面已經初步形成了反硝化菌。

3 結果討論

3.1 復合厭氧反應器

溫度直接影響到厭氧反應器COD 的去除效率。當水溫達到20℃，COD 和BOD5的平均去除率達到70.9%和77.3%，水溫升高到34℃之后，也提升了COD和BOD5平均去除率，水力停留時間為2d。TVA和COD具有一致的變化趨勢，如果積累了過多的TVA，甲烷菌的活性會因此受到抑制，因此在判斷厭氧反應器運行狀態的過程中，可以將TVA作為主要的控制指標[2]。

3.2 堿化吹脫塔

圖1 氨氮濃度隨吹脫時間的變化曲線

吹脫時間不斷延長，會逐漸降低氨氮濃度，根據下圖，當吹脫時間為5h，氨氮去除率可以達到35.3%，調整pH 值為9.1，可以提升氨氮去除率為67.8%，這是因為pH值直接影響到水中游離氨和銨離子的分布。如果吹脫時間條件相同，pH為9.1時，顯著提升氨氮去除率。經過吹脫處理之后，可以去除滲濾液中部分COD，對于后續A/O池脫氮工作起到輔助作用。觀察生物膜鏡檢，發現生物相包括鐘蟲和累枝蟲等，這就說明利用吹脫工作可以溢出氨氣，微生物也可以有效降解COD和BOD。氨氮濃度隨吹脫時間的變化曲線，參見圖1。

3.3 A/O淹沒式生物膜曝氣池

垃圾滲濾液經過堿化處理之后，可以利用A/0淹沒式生物膜曝氣池再次處理，同時落實COD去除工作和脫氮工作。為提高A/O 池運行條件，工作人員需要確定處理工作的影響因素。其中回流比直接影響到A/O 池脫氮效果，回流比比較大，總氮的去除率也會因此提高，受到脫氮菌數量和回流水DO 濃度等方面的因素，如果回流比在4以上，將會急劇下降硝態氮的去除率。缺氧段的硝態氮負荷和回流比之間具有緊密的聯系，回流比增大，會縮短硝態氮的停留時間，因此不斷增加回流比，脫氮率也無法因此提高。根據試驗可以確定，當回流比為3的時候可以獲得最佳脫氮效率，COD 去除率最高可以達到68.6%，因此確定回流比為3，提高進水量，保障整體工作效率。

4 生物膜特性

4.1 表觀特性和生物相

在厭氧反應器中生物膜呈現黑色，表現為細小的絮狀，整體比較松散，并且具有很濃的臭味。經過堿化處理之后，吹脫塔內球形填料中會形成深褐色的生物膜，底部會聚集較多的生物膜，表層幾乎沒有生物膜，由上至下逐漸減少生物量。實現洗脫工作之后，通過鏡檢發現底部存在累枝蟲和線蟲等。A/O池缺氧段的生物膜生長速度比較慢，生物膜比較薄，呈現出黑色，并且具有濃厚的臭味。在好氧段的生物膜呈現棕褐色，沒有明顯的臭味。在好氧段前部分呈現出松散的膜，后端膜比較密實，前端膜片比呈現絮狀。經過鏡檢之后，缺氧段具有菌膠團，好氧段在穩定運行期間，生物膜中具有較多的線蟲和累枝蟲等。

4.2 沉降特性

在A/O池中選擇四個取樣點，在厭氧反應器中選擇合適的填料，選取吹脫塔中代表性的濾球。在容器中分別放入填料，通過加入自來水落實洗脫工作，在量筒中加入含有洗脫膜的水，經過反復搓洗之后，全部洗脫填料上的膜，最終填料呈現出白色，再向量筒中加入蒸餾水，充分混勻混合液之后經過靜置沉淀，記錄靜沉時間和污泥沉淀層的容積。經過堿化處理之后，吹脫塔內部的生物膜和A/O池的生物膜的沉降性比較強，O池后端生物膜的沉降性更具優勢，可以高效沉淀脫落的生物膜，進一步穩定水質。

5 結語

綜上所述，針對本次生活垃圾滲濾液處理中試，優化整體處理工藝，經過化學沉淀之后，可以保障生活垃圾滲濾液排水達標進入到城市下水道。這就表明利用厭氧生物濾池，可以高效率的去除有機物，大幅度提升濾液可生化性。在未來發展過程中，需要進一步簡化整個工藝流程，避免污水回流，提升管理操作的便利性和自動化，提高生活垃圾滲濾液處理水平，促進我國生態環境可持續發展。