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(wèn)題。垃圾滲濾液組分十分復雜,不僅含有有機好氧物,而且含有各類(lèi)金屬和植物營(yíng)養素,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物的處理,而對其中的高濃度NH3-N及有機物與NH3-N比值(C/N比)很低問(wèn)題認識不足,結果是出水CODcr濃度可降到較低水平,而NH3-N濃度很難達標。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治理項目概況和處理要求
過(guò)橋窩垃圾填埋場(chǎng)位于深圳市寶安區龍華鎮,由于其處于石巖水庫水源保護區內,各部門(mén)都十分關(guān)注它的污染情況。為保護水庫水質(zhì)和周?chē)鷳B(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、寶安區政府要求對此垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行封場(chǎng)并建立配套的滲濾液處理工程。設計廢水處理量為50m3/d,24h連續運行。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(jiàn)圖1。
3.2工藝特點(diǎn)
廢水處理系統由氨吹脫預處理、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(guò)濾和固定膜生物轉化過(guò)程相結合的系統。垃圾滲濾液流過(guò)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(cháng)著(zhù)大量的細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(cháng)是有機物在水相中多種生物化學(xué)作用的過(guò)程,水相中有機物分子與微生物首先轉輸、粘附或吸附在填料表面;再則細菌附著(zhù)在填料表面,第一步細菌的細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,細胞膜開(kāi)始粘附在填料表面,這個(gè)過(guò)程比較慢。生物膜的逐漸成長(cháng)是微生物新陳代謝的過(guò)程,老化的生物膜可以自動(dòng)脫落,可以在水流的剪力作用下分離。
(3)SBR工藝是一種間歇運行的污水處理工藝。去除污染物的機理與傳統活性污泥法相比,只是運行方式不同。SBR工藝采用間歇運行方式,污水間歇進(jìn)入處理系統并間歇排出。系統內只設一個(gè)處理單元,該單元在不同時(shí)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(gè)運行周期包括進(jìn)水、反應、沉淀、排水和閑置5個(gè)階段。它具備以下特點(diǎn):①工藝簡(jiǎn)單,投資省,占地;②耐沖擊負荷,處理能力強;③運行方式靈活,脫氮效果好;④能防止污泥膨脹。
(4)臭氧氧化系統。由于部分大分子難降解的有機物經(jīng)生化處理仍無(wú)法去除,利用臭氧的強氧化性,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物轉化為可生化的小分子有機物,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體積負荷高,處理時(shí)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(dòng)力消耗低,出水水質(zhì)好而穩定;④掛膜方便,可間歇運行,不存在污泥膨脹問(wèn)題。
3.3主要處理單元及設備
本工程采用的主要處理單元和設備列于表1。
4調試運行
氨吹脫預處理調試時(shí),分別改變氣液比、吹脫池中pH控制值來(lái)確定最佳運行條件,通過(guò)綜合考慮運行費和去除效率,最后發(fā)現系統在氣液比為200:1,pH為10.5左右條件下運行比較合理,氨氮去除率可達60%~70%。生化系統調試按菌種培養馴化和帶負荷運行2個(gè)階段進(jìn)行。從城市污水處理廠(chǎng)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?zhuān)瑸榭刂婆囵B液營(yíng)養比,各生化池中均補充了適量的過(guò)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。系統采用低負荷高去除率方式啟動(dòng),通過(guò)配水,控制兼氧生物濾池CODcr容積負荷0.5kg/m3.d左右。
菌種馴化過(guò)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。當廢水處理進(jìn)入負荷運行階段時(shí),生化系統中各池仍需補充過(guò)磷酸鈣,各池污泥沉降比均在30%~40%左右,MLSS穩定在4000mg/L左右。該工程于2004年5月建成并運行后,有關(guān)監測部門(mén)對污水處理系統進(jìn)、出水NH3-N濃度的監測數據見(jiàn)表2。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.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已達到國家排放標準。經(jīng)測算,整個(gè)工程運營(yíng)成本為每噸水14.5元,符合設計要求。
5結束語(yǔ)
采用氨吹脫+生物處理+臭氧氧化工藝處理垃圾填埋場(chǎng)垃圾滲濾液具有處理效率高、操作簡(jiǎn)便、投資省、運行費用低等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)半年多的實(shí)踐運行證明:該工藝對滲濾液中氨氮去除效果穩定,對于氨氮濃度高達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到一級標準,氨氮去除效率達99%以上;處理后的滲濾液出水CODcr指標也能達到生活垃圾滲濾液排放二級標準要求。