生活垃圾滲瀝液處理厭氧系統(tǒng)的快速調(diào)試

張小輝 彭子銳 王宗林

（中國環(huán)境保護集團有限公司 北京 100044）

1 項目簡介

廣東省某生活垃圾焚燒項目，日處理生活垃圾1000噸，每年可處理36.5萬噸生活垃圾，可供電1.1億度/年，節(jié)約標煤3.85萬噸，減排二氧化碳10萬噸。配套垃圾滲濾液處理量350m3/d，滲瀝液處理工藝流程：除渣預處理+UASB厭氧+二級A/O+外置式超濾+納濾+反滲透，出水滿足《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923-2005）敞開式循環(huán)冷卻水補水水質(zhì)標準，達標出水回用循環(huán)水系統(tǒng)。

設計進水指標如下：

表1 設計進水水質(zhì)

2 厭氧系統(tǒng)設計

厭氧結構為罐體UASB，中溫厭氧，設兩座直徑12m、高15米厭氧罐，單座有效容積1530m3。

表2 厭氧工藝設計表

3 厭氧系統(tǒng)調(diào)試

3.1 接種污泥

接種污泥：選用就近市政污水廠離心脫水污泥（80%含水率）和某淀粉處理廠厭氧顆粒污泥（90%含水率），厭氧顆粒污泥參數(shù)如下：

表3 厭氧顆粒污泥參數(shù)

圖1 厭氧顆粒污泥實物圖

厭氧污泥濃度控制為15g/l左右，接種污泥量計算（不含厭氧顆粒污泥）如下：

（V厭氧罐×C污泥濃度）/（1-W含水率）=（1500m3×15g/l）/（1-80%）=112.5m3（取120m3）。

厭氧顆粒污泥添加量按經(jīng)驗值考慮為30m3。

加泥加原液順序考量：考慮污泥需過濾（不過濾對管道結垢、頂部淤積浮泥、循環(huán)泵機封磨損有影響），每天最大過濾量為20噸，加泥時長為7-8天，時間較長，不同的加泥加原液順序會有不同影響，考慮方案AB。

A：先加120m3活性污泥，后30m3厭氧顆粒污泥，再200m3原液。

B：先加200m3原液，后加120m3活性污泥，再30m3厭氧顆粒污泥。

考慮到B方案原液與活性污泥過早接觸可能會產(chǎn)生較多揮發(fā)酸積累，抑制產(chǎn)甲烷菌活性，選擇A方案執(zhí)行。

接種過程：將活性污泥用水溶解并過濾（30目不銹鋼濾網(wǎng)）存入現(xiàn)場污泥儲池，再通過臨時泵注入?yún)捬豕拗校瑔訁捬跹h(huán)泵進行循環(huán)，接種完成。

3.2 厭氧循環(huán)

厭氧循環(huán)流量一般為上升流速控制在0.5～1m/h，則計算為

（πR2）×n上升流速=56～113m3/h

考慮到調(diào)試初期循環(huán)作用主要為厭氧內(nèi)部混合均勻，上升流速控制為3m/h則循環(huán)流量調(diào)為350m3/h。

3.3 厭氧產(chǎn)沼氣

出水揮發(fā)性酸(VFA)反映了產(chǎn)甲烷菌的活性狀況，如揮發(fā)酸累積，將導致厭氧pH值下降，低于6.5時，就會破壞產(chǎn)甲烷菌的生存環(huán)境，導致厭氧酸化，調(diào)試失敗。VFA與pH兩者之間有直接關系，可通過pH來大致判斷VFA，正常的厭氧反應pH值應保持在6.8～7.9左右，通過pH值變化可推測厭氧的狀況。

表4 原液和厭氧監(jiān)測數(shù)據(jù)

開始循環(huán)后第1天測的數(shù)據(jù)如表4所示：

分析數(shù)據(jù)可得：pH為6.31偏低，產(chǎn)甲烷菌最佳pH為6.8～7.2左右，pH過低會抑制產(chǎn)甲烷菌活性，嚴重會導致厭氧罐酸化，但同時考慮讓接種菌種適用新的生存環(huán)境，pH繼續(xù)觀察，暫不調(diào)節(jié)。厭氧暫不進水，直至產(chǎn)沼氣后再開始進水。

表5 厭氧監(jiān)測數(shù)據(jù)

監(jiān)測COD和pH變化，且每天在沼氣管道上取產(chǎn)氣做點燃試驗。由表5所示可見COD下降明顯，pH值上漲很快，說明厭氧內(nèi)部微生物在大量增殖，產(chǎn)甲烷菌大量消耗內(nèi)部有機酸，致使pH上漲，但前6天產(chǎn)甲烷較少，無法點燃，第7天取氣已可點燃，火焰呈現(xiàn)藍色，可判斷為甲烷氣體。

圖2 第7天取氣點

圖3 第7天火炬點燃

圖4 第10天火炬燃燒

3.4 厭氧進水及提負荷

厭氧進水方式選擇連續(xù)均勻進水方式，間接進水會有負荷沖擊，沖擊負荷對微生物有抑制作用。

表6 厭氧監(jiān)測數(shù)據(jù)

厭氧從產(chǎn)沼氣開始進水，厭氧的啟動負荷選擇0.5～1kgCOD/m3·d，初期進水25m3，并逐步提高進水量，由表6可見隨著進水量的提升，COD值基本穩(wěn)定，厭氧處理能力逐步提升，火炬燃燒旺盛，沼氣壓力逐漸提升，說明厭氧系統(tǒng)增加了有機污染物濃度，使厭氧內(nèi)各個菌種大量繁殖，提高厭氧系統(tǒng)去除有機物的能力。

負荷提高的原理：主要通過增加了有機污染物濃度，使厭氧內(nèi)各個菌種大量繁殖，提高厭氧系統(tǒng)去除有機物的能力。但過高的有機物會抑制微生物的生長活動[1]。

負荷提高的過程：負荷提高分為三個過程：從25～150m3/d的過程，從150～250m3/d的過程，從250～350m3/d的過程。從25～150m3/d的過程中，微生物增值較快，適應能力逐步加大，且厭氧內(nèi)部屬于置換過程，厭氧進水以2天為一周期提量20%-30%，同時監(jiān)測指標適時調(diào)整。從150～250m3/d的過程，厭氧進水以2天為一周期提量10%-20%，從250～350m3/d的過程以3天為一周期提量5%-10%，同時監(jiān)測指標適時調(diào)整，逐步提至滿負荷。

結語

厭氧系統(tǒng)調(diào)試時接種污泥選擇污水處理廠活性污泥和厭氧顆粒污泥混合投加，同時考量了加泥量、加泥加原液順序、循環(huán)流量大小等，在無調(diào)節(jié)pH及無添加任何其他輔助營養(yǎng)液條件下，循環(huán)7天便產(chǎn)沼氣，實現(xiàn)火炬點燃，穩(wěn)定燃燒，與傳統(tǒng)調(diào)試20天至30天產(chǎn)沼氣相比時間大大縮短[2]，為其他項目厭氧的調(diào)試提供一定的參考經(jīng)驗。