1前言
垃圾滲濾液的處理是近幾年污水處理領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。垃圾滲濾液組分十分復(fù)雜,不僅含有有機(jī)好氧物,而且含有各類金屬和植物營養(yǎng)素,濃度高,色度重,其中難生物降解的化合物以及高濃度NH3-N的處理難度很大。目前國內(nèi)外提出的垃圾滲濾液處理技術(shù)有多種,但有的工藝只是針對有機(jī)物的處理,而對其中的高濃度NH3-N及有機(jī)物與NH3-N比值(C/N比)很低問題認(rèn)識不足,結(jié)果是出水CODcr濃度可降到較低水平,而NH3-N濃度很難達(dá)標(biāo)。在此,以工程實(shí)例介紹氨吹脫+生物處理+臭氧氧化工藝進(jìn)行垃圾滲濾液脫氮的可行性和特點(diǎn)。
2治理項(xiàng)目概況和處理要求
過橋窩垃圾填埋場位于深圳市寶安區(qū)龍華鎮(zhèn),由于其處于石巖水庫水源保護(hù)區(qū)內(nèi),各部門都十分關(guān)注它的污染情況。為保護(hù)水庫水質(zhì)和周圍生態(tài)環(huán)境,減輕環(huán)境污染對附近村民日常生活、身體健康的影響,深圳市、寶安區(qū)政府要求對此垃圾填埋場進(jìn)行封場并建立配套的滲濾液處理工程。設(shè)計廢水處理量為50m3/d,24h連續(xù)運(yùn)行。進(jìn)水和出水NH3-N濃度分別小于1000mg/L和15mg/L。
3垃圾滲濾液處理工藝流程及特點(diǎn)
3.1廢水處理工藝流程本工程采用的工藝流程見圖1。
3.2工藝特點(diǎn)
廢水處理系統(tǒng)由氨吹脫預(yù)處理、一級生化處理、臭氧氧化、二級生化處理、混凝沉淀處理和污泥處理等組成,其工藝特點(diǎn)為:
(1)預(yù)處理脫氨技術(shù)采用穿孔管曝氣吹脫技術(shù)。廢水經(jīng)氨吹脫預(yù)處理后,不僅脫掉了大量的游離氨和固定銨,而且還去除了部分苯酚、氰化物、硫化物及其它難生化的、對生化有抑制作用的、毒性大的揮發(fā)性物質(zhì),為后續(xù)生化處理創(chuàng)造了極為有利的條件。
(2)兼氧生物濾池是一種將過濾和固定膜生物轉(zhuǎn)化過程相結(jié)合的系統(tǒng)。垃圾滲濾液流過纖維填料束,廢水中的懸浮物被捕集、積累,最終依靠重力的作用沉降到池底;纖維填料束的表面生長著大量的細(xì)菌及較高級的微生物,形成生物膜。生物膜在填料表面的形成及生長是有機(jī)物在水相中多種生物化學(xué)作用的過程,水相中有機(jī)物分子與微生物首先轉(zhuǎn)輸、粘附或吸附在填料表面;再則細(xì)菌附著在填料表面,第一步細(xì)菌的細(xì)胞在靜電力及范德華引力作用下,很快接近填料表面;第二步由聚合架橋及空間分子的相互作用,細(xì)胞膜開始粘附在填料表面,這個過程比較慢。生物膜的逐漸成長是微生物新陳代謝的過程,老化的生物膜可以自動脫落,可以在水流的剪力作用下分離。
(3)SBR工藝是一種間歇運(yùn)行的污水處理工藝。去除污染物的機(jī)理與傳統(tǒng)活性污泥法相比,只是運(yùn)行方式不同。SBR工藝采用間歇運(yùn)行方式,污水間歇進(jìn)入處理系統(tǒng)并間歇排出。系統(tǒng)內(nèi)只設(shè)一個處理單元,該單元在不同時間發(fā)揮不同的作用,污水進(jìn)入該單元后按順序進(jìn)行不同的處理,最后完成總的處理被排出。SBR的一個運(yùn)行周期包括進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水和閑置5個階段。它具備以下特點(diǎn):①工藝簡單,投資省,占地;②耐沖擊負(fù)荷,處理能力強(qiáng);③運(yùn)行方式靈活,脫氮效果好;④能防止污泥膨脹。
(4)臭氧氧化系統(tǒng)。由于部分大分子難降解的有機(jī)物經(jīng)生化處理仍無法去除,利用臭氧的強(qiáng)氧化性,CODcr濃度和NH3-N可下降10%~30%,更主要是把難生化的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可生化的小分子有機(jī)物,大大增加了廢水可生化性,從而提高了二級接觸氧化的處理效果。
(5)好氧處理采用接觸氧化法。接觸氧化工藝具有以下優(yōu)點(diǎn):①體積負(fù)荷高,處理時間短;②生物活性高,且有較高的微生物濃度,污泥產(chǎn)量低,不需污泥回流;③動力消耗低,出水水質(zhì)好而穩(wěn)定;④掛膜方便,可間歇運(yùn)行,不存在污泥膨脹問題。
3.3主要處理單元及設(shè)備
本工程采用的主要處理單元和設(shè)備列于表1。
4調(diào)試運(yùn)行
氨吹脫預(yù)處理調(diào)試時,分別改變氣液比、吹脫池中pH控制值來確定最佳運(yùn)行條件,通過綜合考慮運(yùn)行費(fèi)和去除效率,最后發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在氣液比為200:1,pH為10.5左右條件下運(yùn)行比較合理,氨氮去除率可達(dá)60%~70%。生化系統(tǒng)調(diào)試按菌種培養(yǎng)馴化和帶負(fù)荷運(yùn)行2個階段進(jìn)行。從城市污水處理廠取好氧脫水污泥約100t,分別至于兼氧生物濾池、一級接觸氧化池、SBR池和二級接觸氧化池中,加入少量經(jīng)氨吹脫后垃圾滲濾液原液并加清水稀釋,為控制培養(yǎng)液營養(yǎng)比,各生化池中均補(bǔ)充了適量的過磷酸鈣。兼氧生物濾池和接觸氧化池進(jìn)行鼓風(fēng)悶曝氣至纖維填料束掛膜,SBR池進(jìn)行鼓風(fēng)悶曝氣至形成沉降性能良好的污泥絮體。系統(tǒng)采用低負(fù)荷高去除率方式啟動,通過配水,控制兼氧生物濾池CODcr容積負(fù)荷0.5kg/m3.d左右。
菌種馴化過程中污泥發(fā)育良好,SBR池和接觸氧化池污泥呈察褐色,沉降性能好,可聞到土腥味;兼氧生物濾池污泥呈黑色,并有微小顆粒污泥發(fā)育。當(dāng)廢水處理進(jìn)入負(fù)荷運(yùn)行階段時,生化系統(tǒng)中各池仍需補(bǔ)充過磷酸鈣,各池污泥沉降比均在30%~40%左右,MLSS穩(wěn)定在4000mg/L左右。該工程于2004年5月建成并運(yùn)行后,有關(guān)監(jiān)測部門對污水處理系統(tǒng)進(jìn)、出水NH3-N濃度的監(jiān)測數(shù)據(jù)見表2。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
由表2可看出,該工程排放的廢水中氨氮指標(biāo)已達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)測算,整個工程運(yùn)營成本為每噸水14.5元,符合設(shè)計要求。
5結(jié)束語
采用氨吹脫+生物處理+臭氧氧化工藝處理垃圾填埋場垃圾滲濾液具有處理效率高、操作簡便、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過半年多的實(shí)踐運(yùn)行證明:該工藝對滲濾液中氨氮去除效果穩(wěn)定,對于氨氮濃度高達(dá)2000~2500mg/L的滲濾液,處理后出水可降至2~10mg/L,生活垃圾滲濾液排放達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn),氨氮去除效率達(dá)99%以上;處理后的滲濾液出水CODcr指標(biāo)也能達(dá)到生活垃圾滲濾液排放二級標(biāo)準(zhǔn)要求。