生活垃圾滲濾液處理中試探究

向陽(yáng)（南京萬(wàn)德斯環(huán)保科技股份有限公司，江蘇 南京211100）

0 引言

在垃圾填埋過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生滲濾液，滲濾液會(huì)二次污染地下水和地表水，工作人員需要根據(jù)滲濾液的水質(zhì)和水量特征，結(jié)合排放要求，提出針對(duì)性的治理措施，開(kāi)發(fā)生活垃圾滲濾液處理工藝，利用復(fù)合厭氧反應(yīng)器，將滲濾液中的COD、BOD等物質(zhì)有效去除，優(yōu)化設(shè)計(jì)垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)。

1 選擇處理工藝

各地生活垃圾滲濾液水質(zhì)情況都是不同的，生活垃圾滲濾液水質(zhì)通常具有較高濃度的COD、BOD、氨氮等。在試驗(yàn)過(guò)程中，工作人員需要測(cè)定生活垃圾滲濾液的BOD、COD，確定是否為易生物降解有機(jī)廢水，需要利用高效節(jié)能的厭氧生物處理技術(shù)，同時(shí)需要結(jié)合好氧生物處理技術(shù)，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(shí)脫氮處理工作，在試驗(yàn)過(guò)程中，在復(fù)合厭氧反應(yīng)器中加入原生滲濾液，通過(guò)堿化吹脫塔，進(jìn)入到A/0淹沒(méi)式生物膜曝氣池，再進(jìn)入到混凝沉淀池，最后排入城市下水道[1]。

2 試驗(yàn)裝置

2.1 復(fù)合厭氧反應(yīng)器

復(fù)合厭氧反應(yīng)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(huì)因此受到影響，因此無(wú)需設(shè)置三相分離器，只需設(shè)置溢流出水槽和集氣室即可完成相關(guān)工作。復(fù)合厭氧反應(yīng)器具有較大的生物量，生物相也非常豐富，承擔(dān)較高的有機(jī)負(fù)荷，整體構(gòu)造非常簡(jiǎn)單，同時(shí)可以保障處理效果。

2.2 堿化吹脫塔

厭氧反應(yīng)器出水氨氮含量在1000mg/L以上，直接進(jìn)入到A/O淹沒(méi)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(fā)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(xiàn)堿性，轉(zhuǎn)化銨離子為游離氨，進(jìn)入到吹脫塔之后，利用噴淋和鼓風(fēng)吹脫方式，將游離氨及時(shí)去除。吹脫塔是圓筒形狀，內(nèi)部具有球形塑料填料，水流出厭氧反應(yīng)器進(jìn)入到循環(huán)水池，利用泵抽送水方式，噴淋布水吹脫塔的頂部，將鼓風(fēng)機(jī)安裝在吹脫塔后部，控制空氣流的流向，流經(jīng)填料接觸水逆流。

2.3 A/O淹沒(méi)式生物膜曝氣池

A/O淹沒(méi)式軟填料生物膜法，可以在載體上形成優(yōu)勢(shì)菌種，在A 段主要包括反硝化和異養(yǎng)菌，O 段主要包括異養(yǎng)菌和硝化菌。針對(duì)淹沒(méi)式生物膜，硝化和反硝化菌具有優(yōu)越的生存環(huán)境，因此二者所需時(shí)間也比較短暫。淹沒(méi)式軟填料生物膜具有多樣性菌種，可以構(gòu)成較長(zhǎng)的食物鏈，原生動(dòng)物和后生動(dòng)物會(huì)消耗多余的生物膜。

2.4 培養(yǎng)污泥和生物膜

厭氧反應(yīng)器接受污水廠的污泥，不斷延長(zhǎng)培養(yǎng)時(shí)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(chǎn)生沼氣，導(dǎo)致填料生物膜變得更加成熟。A/O 池中進(jìn)行污泥接種，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)培養(yǎng)工作，O池的生物膜比較薄，并且呈現(xiàn)出棕褐色，在鏡檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)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(shuō)明在填料表面已經(jīng)初步形成了反硝化菌。

3 結(jié)果討論

3.1 復(fù)合厭氧反應(yīng)器

溫度直接影響到厭氧反應(yīng)器COD 的去除效率。當(dāng)水溫達(dá)到20℃，COD 和BOD5的平均去除率達(dá)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(shí)間為2d。TVA和COD具有一致的變化趨勢(shì)，如果積累了過(guò)多的TVA，甲烷菌的活性會(huì)因此受到抑制，因此在判斷厭氧反應(yīng)器運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程中，可以將TVA作為主要的控制指標(biāo)[2]。

3.2 堿化吹脫塔

圖1 氨氮濃度隨吹脫時(shí)間的變化曲線

吹脫時(shí)間不斷延長(zhǎng)，會(huì)逐漸降低氨氮濃度，根據(jù)下圖，當(dāng)吹脫時(shí)間為5h，氨氮去除率可以達(dá)到35.3%，調(diào)整pH 值為9.1，可以提升氨氮去除率為67.8%，這是因?yàn)閜H值直接影響到水中游離氨和銨離子的分布。如果吹脫時(shí)間條件相同，pH為9.1時(shí)，顯著提升氨氮去除率。經(jīng)過(guò)吹脫處理之后，可以去除滲濾液中部分COD，對(duì)于后續(xù)A/O池脫氮工作起到輔助作用。觀察生物膜鏡檢，發(fā)現(xiàn)生物相包括鐘蟲和累枝蟲等，這就說(shuō)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(shí)間的變化曲線，參見(jiàn)圖1。

3.3 A/O淹沒(méi)式生物膜曝氣池

垃圾滲濾液經(jīng)過(guò)堿化處理之后，可以利用A/0淹沒(méi)式生物膜曝氣池再次處理，同時(shí)落實(shí)COD去除工作和脫氮工作。為提高A/O 池運(yùn)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(huì)因此提高，受到脫氮菌數(shù)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(huì)急劇下降硝態(tài)氮的去除率。缺氧段的硝態(tài)氮負(fù)荷和回流比之間具有緊密的聯(lián)系，回流比增大，會(huì)縮短硝態(tài)氮的停留時(shí)間，因此不斷增加回流比，脫氮率也無(wú)法因此提高。根據(jù)試驗(yàn)可以確定，當(dāng)回流比為3的時(shí)候可以獲得最佳脫氮效率，COD 去除率最高可以達(dá)到68.6%，因此確定回流比為3，提高進(jìn)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(yīng)器中生物膜呈現(xiàn)黑色，表現(xiàn)為細(xì)小的絮狀，整體比較松散，并且具有很濃的臭味。經(jīng)過(guò)堿化處理之后，吹脫塔內(nèi)球形填料中會(huì)形成深褐色的生物膜，底部會(huì)聚集較多的生物膜，表層幾乎沒(méi)有生物膜，由上至下逐漸減少生物量。實(shí)現(xiàn)洗脫工作之后，通過(guò)鏡檢發(fā)現(xiàn)底部存在累枝蟲和線蟲等。A/O池缺氧段的生物膜生長(zhǎng)速度比較慢，生物膜比較薄，呈現(xiàn)出黑色，并且具有濃厚的臭味。在好氧段的生物膜呈現(xiàn)棕褐色，沒(méi)有明顯的臭味。在好氧段前部分呈現(xiàn)出松散的膜，后端膜比較密實(shí)，前端膜片比呈現(xiàn)絮狀。經(jīng)過(guò)鏡檢之后，缺氧段具有菌膠團(tuán)，好氧段在穩(wěn)定運(yùn)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(gè)取樣點(diǎn)，在厭氧反應(yīng)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(guò)加入自來(lái)水落實(shí)洗脫工作，在量筒中加入含有洗脫膜的水，經(jīng)過(guò)反復(fù)搓洗之后，全部洗脫填料上的膜，最終填料呈現(xiàn)出白色，再向量筒中加入蒸餾水，充分混勻混合液之后經(jīng)過(guò)靜置沉淀，記錄靜沉?xí)r間和污泥沉淀層的容積。經(jīng)過(guò)堿化處理之后，吹脫塔內(nèi)部的生物膜和A/O池的生物膜的沉降性比較強(qiáng)，O池后端生物膜的沉降性更具優(yōu)勢(shì)，可以高效沉淀脫落的生物膜，進(jìn)一步穩(wěn)定水質(zhì)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)本次生活垃圾滲濾液處理中試，優(yōu)化整體處理工藝，經(jīng)過(guò)化學(xué)沉淀之后，可以保障生活垃圾滲濾液排水達(dá)標(biāo)進(jìn)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(jī)物，大幅度提升濾液可生化性。在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，需要進(jìn)一步簡(jiǎn)化整個(gè)工藝流程，避免污水回流，提升管理操作的便利性和自動(dòng)化，提高生活垃圾滲濾液處理水平，促進(jìn)我國(guó)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。