亳州垃圾滲透液污水處理設備

亳州垃圾滲透液污水處理設備滲濾液處理實例工程概況

合肥市屬帶季*潤氣候區(qū)，年平均降雨998.4mm，蒸發(fā)量1000mm，風速2.8m/s，人口135萬，日處理垃圾1200t，現(xiàn)產(chǎn)生垃圾滲濾液約600m3/d，滲濾液水質(zhì)CODCr約為10000mg/L，氨氮約為1500mg/L，BOD5約為7000mg/L，

垃圾滲濾液水質(zhì)水量變化大，尤其是BOD/COD變化范圍大。垃圾滲濾液處理廠目前已建成3年，實際運行中發(fā)現(xiàn)滲濾液廢水可生化性總體上還是很好的，氨氮濃度有逐年上升的趨勢，處理后排放水質(zhì)為：CODCr<300mg/L，BOD5<150mg/L，NH3—N<25mg/L，SS<200mg/L。的主要控制指標是CODCr和NH3—N。

為處理要求，滲濾液處理工藝采用生化處理和物化處理相結(jié)合的多級處理方案，工藝流程為：調(diào)節(jié)池—UA—FEO反應器—氨吹脫—C反應池—混凝氣浮——氧化塘—。

表1各處理單元設計進情況

亳州垃圾滲透液污水處理設備工藝流程及相關(guān)處理單元

本工程主要處理設施和設備包括：滲濾液調(diào)節(jié)池泵房，調(diào)節(jié)池（2座合建，分2格），UA反應器（2座合建，分2格），初沉池（1座），氨吹脫塔（2座），吸收塔（2座），C反應池（2座合建，分4格），FEO反應器（3套），混凝氣浮池（2套），污泥濃縮池，石灰加藥間，風機房（1座），泵房（與反應沉淀池合建，1座），事故放空池，監(jiān)控樓。

UA反應器

UA反應器在實際運行中效果很好，完全可以設計要求，其具有以下特點：①反應器內(nèi)污泥濃度高，處理效果，耐沖擊負荷，尤其適合處理高濃度**廢水；②剩余污泥產(chǎn)率低，*經(jīng)常排泥，操作簡單，同時具有很長的污泥齡；③可在常溫下進行處理，*專門的加熱設備，尤其是反應器被建成是地下式或半地下式時處理效果較好；④一般具有較高的容積負荷和產(chǎn)氣率。

FEO反應器

FEO是利用電解質(zhì)溶液中鐵和其他金屬晶體結(jié)構(gòu)與碳之間形成的許多局部微電池來處理**廢水的一種電化學處理技術(shù)，其在無外加電能條件下，利用金屬—金屬、非金屬—非金屬之間的電位差而產(chǎn)生的無數(shù)微小電池的作用，使廢水中的污染物通過電化氧化—還原反應、凝聚、氣浮和沉降等作用達到凈化的目的。

垃圾滲濾液與FEO反應器填料（主要由Fe、Al、C、Mn、Zn等20幾種按一定比例均勻混合而成）相應時間后，會發(fā)生催化氧化還原反應，廢水中難生化、不可生化的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其雜環(huán)與雜鏈被打開，形成可生化的小分子，同時在反應中產(chǎn)生Fe2+及其他離子，互相作用具有較強的吸附及絮凝活性，可大量的吸附廢水中分散的微小離子和高分子，形成絮凝物可經(jīng)沉淀或氣浮去除。FEO反應器對CODCr和NH3—N都有一定的去除效果，且可以降解相當數(shù)量的不可生化降解。

氨吹脫吸收塔

物化脫氮采用氨吹脫法，其參數(shù)設置已較成熟，滲濾液先用熟石灰在反應槽中調(diào)節(jié)pH至10～10.5，用污水泵送至填料塔，離心風機從塔底送風，維持水氣比（1500～2000）∶1；逆流，將水中游離的NH3脫析至空氣中，一般pH越高，NH3的吹脫率越高，其吹脫效果可通過循環(huán)水量和pH來調(diào)節(jié)。實際運行中發(fā)現(xiàn)氨吹脫塔的效率很低，經(jīng)常無法達到設計的去除率。pH由硫酸調(diào)節(jié)至下一階段好氧生化處理要求，排放的NH3須設置吸收裝置，吸收液可采用20%～25%的稀硫酸吸收。

C池

好氧生化處理工藝的選擇應重點考慮到要有較強的脫氮效果。目前，在實際應用中活性污泥法的處理效果相當，本選用C工藝，其在反應器的入口處設一生物選擇區(qū)，并進行了20%左右的污泥回流，有利于污泥的活性，并能使溶解性易降解基質(zhì)快速的去除，進一步有效絲狀菌的增殖，且反硝化量也有所。主反應區(qū)是好氧區(qū)，**物在此充分的氧化分解。C工藝耐沖擊負荷且可靈活進行工藝以應對不同的情況，曝氣反應沉淀均在一個池中進行，防止污泥了脫氮效果。并且在單池處理效果達不到要求時可考慮采用多級C池串聯(lián)。

混凝沉淀池

生化處理后的需設物化處理裝置以去除難生化降解和不可生化降解的**物，目前考慮到運行成本可采用較為簡易的混凝沉淀法進行處理。滲濾液處理中預計產(chǎn)生的剩余污泥約為30m3/d，經(jīng)污泥濃縮池濃縮外運填埋，實際運行中剩余污泥的產(chǎn)率比預計值低很多。滲濾液處理后排放至**形成并經(jīng)過人工改造的氧化塘。

工程實際運行參數(shù)

亳州垃圾滲透液污水處理設備生活垃圾滲濾液處理廠于2005年初建成并投入運行。運行初期由于進水水質(zhì)、水量沒有達到設計負荷，各單元處理效果尚可，基本設計要求。隨著運行時間的進水水質(zhì)、水量達到且**過設計負荷后將各處理單元的相關(guān)問題逐來，于是在2008年中期對龍泉山生活垃圾滲濾液處理廠實際運行中各處理單元的處理效果進行了全程監(jiān)控，相關(guān)數(shù)值見下表。

表2各處理單元實際進情況

亳州垃圾滲透液污水處理設備運行中主要存在的問題

根據(jù)表2發(fā)現(xiàn)本工程運行的問題就是氨吹脫吸收塔的處理效率過低，氨去除率只有20%左右，遠達不到設計的80%。這也反映了我國現(xiàn)階段物化法脫氮的現(xiàn)狀，就是建設、運行費用高，運行困難。這點在處理化工、化肥等高氨氮工業(yè)廢水時已被多次證明，即便是對于技術(shù)相對成熟的氨吹脫吸收塔工藝同樣會因為設備本身原因如離心風機的效率和操作不當?shù)仍蚨沟妹摰瘦^低，尤其是循環(huán)水量不足和藥劑主要是石灰用量不足，使得氨吹脫塔進水pH過低（約為9），**設計值（10～10.5），嚴重影響了氨氮的去除率，使得后續(xù)好氧處理單元長期在高氨氮（500～1000mg/L）下運行。但也正是因此原因給生物硝化法處理高氨氮廢水提供了一個難得的研究機會。以往普遍認為生物硝化法不宜處理高氨氮廢水，但本工程的實際運行情況卻證明生物硝化法處理高氨氮廢水是可行的，具體去除效果見表3。

表3

生物硝化法處理高氨氮廢水的分析研究

（1）在C池硝化中，氨被自養(yǎng)型微生物轉(zhuǎn)化為亞鹽和鹽，這些好氧自養(yǎng)型微生物對有相當高的要求，轉(zhuǎn)化由處理單元中的生長條件決定，主要影響因素有溶解氧、溫度、碳酸鹽含量及pH、SRT、活性污泥濃度及性能、有毒有作用的含量（重金屬、NH3—N、NO-x—N等）。在C池中生長的異養(yǎng)型微生物和自養(yǎng)型微生物之間存在相互關(guān)系，應選擇的生長條件來調(diào)節(jié)CODCr和NH3—N的去除率。由于C池內(nèi)**物的去除是必然因素，也就是只可能發(fā)生去除**物不去除氨氮的情況，不可能發(fā)生只去除氨氮不去除**物的情況。再加上本處理單元中NH3—N的去除率是控制因素，應**考慮適宜生物硝化的條件。

在運行研究中，C池內(nèi)的DO一般保持在2mg/L以上，溫度大于20℃，SRT**過60天，進水重金屬含量很低，對微生物幾乎沒有影響，這些因素都生物硝化條件。

而關(guān)于活性污泥濃度及性能、碳酸鹽含量及pH、NH3—N、NO-x—N濃度對硝化的影響比較復雜，所以有必要對這些影響因素進行的分析和監(jiān)控。

C在處理中低濃度氨氮廢水時的一個重要特征是硝化和反硝化在曝氣階段同時進行，運行時控制溶解氧濃度可使活性污泥外部好氧內(nèi)部缺氧，絮體外部好氧硝化內(nèi)部反硝化以達到完全脫氮的效果。但在處理高氨氮廢水時若要處理要求就需要考慮采用多池串聯(lián)的運行，先將廢水中的氨氮降至200mg/L以下再進行硝化和反硝化的后續(xù)脫氮處理，根據(jù)生物反應動力學原理，采用多級C池串聯(lián)運行，使廢水在池內(nèi)的流動呈現(xiàn)整體推流而在不同區(qū)域內(nèi)為完全混合的復雜流態(tài)，保持的處理效果，容積利用率。在個C池內(nèi)應側(cè)重生物硝化，盡可能氨氮轉(zhuǎn)化率，這就需要保持較長的水力停留時間和生物固體停留時間，保證在池內(nèi)保持較高數(shù)量的硝化菌。根據(jù)實際情況發(fā)現(xiàn)，N/MLSS負荷率應盡量小于0.3，**此值脫氮的效果會急劇下降，在進水氨氮一定的情況下需要盡可能地MLSS，使其不能**3000mg/L。在C池實際運行中可采取較高的MLSS（>10000mg/L）進行生化處理運行依舊平穩(wěn)，氨氮去除率達80%左右，C池內(nèi)活性污泥的監(jiān)測情況見表4。

表4C池內(nèi)各運行參數(shù)及活性污泥微生物鏡檢情況

（2）活性污泥濃度的是通過污泥沉降性能來實現(xiàn)的，SVI應**50mL/g，本處理單元的SVI一般只有25mL/g左右，如此良好的沉降性能是由于FEO反應器內(nèi)產(chǎn)生的鐵鹽和外加的混凝劑PAC、PAM等了污泥的絮凝效果。

（3）除了高活性污泥濃度外，碳酸鹽的用量及pH同樣對生物硝化脫氮有較大影響。氨氮完全氧化所需的碳酸鹽約為7.1mg碳酸鹽/mg氨氮，且必須有足夠的堿度以防止反應中出現(xiàn)酸性，碳酸鹽不足時硝化難以順利進行，除非有足量的無機碳（在運行中不太可能實現(xiàn)），在本的實際運行中發(fā)現(xiàn)石灰用量不足（**4.2t/d）會直接影響氨氮的去除率。

（4）pH對硝化作用的影響現(xiàn)有的各種觀點有些分歧，目前普遍認值為7～8.5，要將C池內(nèi)的大部分處理區(qū)域的pH控制在此范圍內(nèi)，需要將C池的進水pH控制在8.4～8.9，因為在處理高氨氮廢水中生成了較多的強酸（HNO3）使得C池的pH值下降較多，一般情況下C池的進水pH在8.5以上，pH就會在7以下，這樣就可以保證C池內(nèi)大部分區(qū)域的處理效果。本對各處理單元的pH進行了監(jiān)控，進水pH為7.5～7.9時，UA進水pH7.5～7.9，7.6～7.9，氨吹脫吸收塔進水pH9～10.5，8.6～9.5，C池進水pH8.4～9，6.5～7.1。這反映出垃圾填埋場運行了3年多時間后，其產(chǎn)生的滲濾液pH就已轉(zhuǎn)至弱堿性。從目前看來滲濾液pH的變化呈現(xiàn)較為的規(guī)律，隨著時間的增長滲濾液pH逐漸由弱酸性轉(zhuǎn)至弱堿性。

在實際運行中發(fā)現(xiàn)氨吹脫吸收塔進水pH為9時的脫氮效率還達不到pH為10.5時的1/3，所以石灰的投加量不足也就是氨吹脫吸收塔脫氮效率低的一個重要原因。C池進水pH為8.6時，pH一般約為6.7，在這種狀態(tài)下NH3—N的去除率能達到80%左右，NH3—N基本能控制在200mg/L以下，只需要再對其進行相應的后續(xù)生化處理就可以了。

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