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自清洗全自動過濾器工藝處理垃圾滲濾液研究及應用現狀

             來源:北京創恒源環保設備科技有限公司 閱讀:51534 更新時間:2019-07-17 18:31

自清洗全自動過濾器工藝處理垃圾滲濾液研究及應用現狀

垃圾滲濾液已經是地下水最重要的污染源。本文闡述了垃圾滲濾液的危害,分析了垃圾填埋場滲濾液的特點,概述了處理垃圾滲濾液的主要方法及其特點,并對近年來SBR工藝在垃圾滲濾液處理方面應用和研究進展情況進行了綜述。結合工程實例對SBR組合工藝進行了分析與比較,指出了目前各類處理工藝的優缺點,針對SBR工藝在滲濾液處理中可以實現的有意義的研究方向作了簡單闡述。

SBR為單池序批式運行,底物濃度高,抗沖擊負荷能力強;通過對運行方式的適當調節,有利于脫氮除磷,SBR法的這些特點正適合處理垃圾滲濾液的需要。

1.1只用SBR工藝處理垃圾滲濾液

SBR漸減曝氣工藝處理模擬城市生活垃圾填埋場新鮮滲濾液,出水COD濃度約為500mg·L-1,BOD5/COD降為0.14左右;COD去除率與容積負荷呈正比,并在容積負荷為5.0kgCOD·mg-1·d-1時達到最高,約95%。應用SBR處理垃圾滲濾液取得較好的效果,COD、BOD、NH3-N、TN的去除率平均為86.1%、97.4%、94.5%和81.3%;

1.1.1厭氧SBR工藝

目前利用ASBR處理城市垃圾滲濾液的研究較多。土耳其Harmandali市的一個垃圾填埋場的滲濾液的處理。研究結果表明,在未進行pH調節或任何預處理時能以較短的HRT處理高有機復合得新垃圾滲濾液,COD去除率在64%~85%,去除的COD83%轉化為甲烷,平均生物體產率為0.12VSS/gCOD。在最大有機負荷率2.8kgTOC·mg-1·d-1時,TOC的去除率達73.9%,試驗還表明,ASBR工藝相比其他工藝更適應水量和水質的變化,適于新垃圾填埋場滲濾液的處理。

1.1.2厭氧SBR-好氧SBR工藝

ASBR工藝除了具備SBR典型的特點外,還具有受溫度影響小,適應范圍廣,污泥沉降性能好,活性高等優點。

2.1物化法與SBR組合工藝處理垃圾滲濾液

目前單純的采用SBR工藝處理垃圾滲濾,很大程度上不能滿足日益嚴格的污水排放標準,采用以SBR工藝為主,輔以化學工藝的物化法+SBR工藝的組合,是處理滲濾液的有效方法,也是發展的必然趨勢。

2.2吹脫、混凝沉淀-SBR組合工藝

典型工藝流程為滲濾液→pH調節→氨吹脫→SBR反應器→吸附混凝→出水。氨吹脫具有運行穩定,脫氮效率高(采用專用的化工填料時,吹脫效率可達90%以上)的特點?;炷ご砜捎行Ы檔湍呀到庥謝锏暮?,并提高滲濾液的可生化性,垃圾滲濾液經生化處理后再接混凝處理便可保證出水COD達到二級排放標準。

3.1超聲-SBR組合工藝

典型工藝流程為滲濾液→超聲氣浮→SBR生化處理→加氯消毒→外排。垃圾滲濾液屬于高濃度、難降解的有機廢水,超聲適宜處理這種廢水,在額定的振蕩頻率下,廢水中部分有機物斷鏈開環,變為易生化的小分子,廢水的可生化性提高,易于被生化處理。因此,超聲波法作為預處理或深度處理,與生物法結合處理老齡垃圾填埋場滲濾液是一個較優化的選擇。

銘源凱德對某垃圾場滲濾液進行處理,原水氨氮濃度高,經FBZ工段處理后,BOD5、COD、氨氮去除率分別為82.1%、68.9%、53.8%,其中,氨氮的去除率高于一般的脫氮工藝。運用超聲波對老齡垃圾填埋場的滲濾液進行深度處理,在超聲波熱能為63GJ·m-2時,BOD5/COD值可達最高0.014,其COD去除率可達70%。

3.2混凝吸附-兩段SBR組合工藝

典型工藝流程為滲濾液→混凝沉淀→吸附→SBR1→SBR2→出水,PAFCS為混凝劑,爐渣為吸附劑,并由吸附池出水向SBR2補充碳源水?;炷蕉勻コ艘褐械撓謝?,重金屬離子以及懸浮物起到很大的作用。

3.3催化電解氧化-SBR組合工藝

電催化氧化技術利用電極的直接氧化和間接氧化作用來氧化降解有機或無機物質,使其氧化分解成為易降解、無毒害的物質。王德義等采用催化電解氧化與SBR聯合工藝對垃圾滲濾液的處理進行實驗研究,出水各項指標的去除率分別為COD90%以上、NH3-N99%、TN95%以上、色度99%,重金屬離子含量低于0.001mg·L-1。

3.4法-SBR組合工藝

典型工藝流程為滲濾液→化學混凝→電芬頓→SBR→出水。Fenton法能夠產生氧化性極強的·OH自由基,分解難降解的有機物,提高廢水的可生化降解性,并且費用低廉、操作簡便。

4其他生物處理工藝與SBR組合工藝

4.1水解酸化-SBR法-混凝沉淀組合工藝

典型工藝流程為滲濾液→調節池→水解酸化池→SBR反應池→加CaO調pH→混凝沉淀池→出水,SBR池出水加CaO調節pH后進行混凝沉淀處理。水解、酸化過程可使滲濾液中某些難以好氧降解的有機物在水解菌的作用下進行不同程度的降解。另外,水解酸化池還可避免厭氧過程中產生過多的NH3-N,加重后續生化處理的負擔。SBR反應器廣泛運用于中小水量的難降解有機物的處理。

4.2吹脫-厭氧UBF-A-SBR組合工藝

典型工藝流程為滲濾液→儲水池→氨水吹脫厭氧生物濾池→SBR池→排水。本處理工藝應具有處理效果好、耐沖擊負荷能力強的特點。先采用氨吹脫以去除高濃度的氨氮,滿足后續的生化需要,再利用厭氧、好氧工藝去除水中的有機物及剩余氨氮。

4.3混凝氣浮-UASB-水解酸化-SBR組合工藝

典型工藝流程為滲濾液→混凝氣浮→UASB→水解酸化→SBR池→吸附→排水。垃圾滲濾液COD濃度高,UASB厭氧反應器是一種高效的厭氧反應裝置,采用UASB工藝可大幅度降解COD。姜蔚等采用混凝氣浮,活性炭吸附對垃圾滲濾液進行預處理,然后采用UASB+水解酸化+SBR聯合工藝的生化處理,采用SBR工藝,經厭氧處理BOD5降解較多,在SBR工藝前增加水解酸化,可調整BOD5/COD的比值,提高廢水的可生化性。SBR對COD的去除率達到78.2%,總的COD去除率達到99.1%,氨氮去除率達到96.6%。袁志宇等采用氨吹脫+UASB+SBR工藝,COD為5000~6000mg·L-1、NH3-N為600~1400mg·L-1,出水COD去除率80%以上,NH3-N去除率95%以上。

4.4UASBF-SBR組合工藝

典型工藝流程為滲濾液→調解池→UASBF→中間水槽→SBR池→混凝沉淀池→外派排。上流厭氧污泥過濾反應器(UASBF)同時具有厭氧污泥床和厭氧過濾床的優點,污泥截流能力及抗沖擊負荷能力強,污泥濃度高。其功能不僅在于去除滲濾液中的有機物,而且還可以通過水解酸化作用將難降有機物轉化為易降解有機物,提高后續處理裝置對有機物的去除效率。

5SBR工藝處理垃圾滲濾液工程實例

在實驗室試驗中在實際工程中也有很多SBR與其他工藝聯合處理垃圾滲濾液,采用SBR的聯合工藝處理的垃圾滲濾液出水,均達到了國家滲濾液排放的二級標準(GB1688921997)。6SBR法處理垃圾滲濾中生物脫氮新技術

發展趨勢

6.1SBR法短程硝化反硝化生物脫氮技術

短程硝化反硝化是當前生物脫氮研究領域內的新技術,關鍵是控制生化脫氮中硝化為亞硝酸型硝化,在反硝化中不經歷傳統的NO3-階段,從而降低了氧的需求量和反硝化所需的外加碳源量,大大降低了運行費用,節省碳源。處理垃圾滲濾液形成短程硝化反硝化的條件有很多,其中溫度、pH、游離氨FA、溶解氧、污泥齡等。較高FA是導致NO2--N累積的主要原因,而DO是重要的促進因素,在一定游離氨的范圍內,通過調整溶解氧可以促進短程硝化和全程硝化之間的相互轉化。此外,ALR、pH、堿度、溫度通過直接或間接的影響游離氨的濃度,從而影響NO2--N累積率。

污泥濃度也是實現短程硝化的重要因素,由于污泥絮體內存在FA梯度,較高的污泥濃度能減弱減弱FA對其的抑制作用。

6.2同步硝化反硝化生物脫氮技術

同步硝化反硝化(SND)工藝和傳統生物脫氮工藝相比具有節省反應器體積、縮短反應時間和不需要酸堿中和等優點,適合低COD/NH4+-N的垃圾滲濾液的脫氮處理。利用SND工藝,通過控制供氧量和調控營養配比,使垃圾滲濾液的高濃度氨氮經過NO2-途徑同步硝化反硝化,達到高效、經濟的除氮效果。

6.3氨氧化生物脫氮技術

厭氧氨氧化是在厭氧條件下,自養的厭氧氨氧化細菌以NH3為電子供體,以NO2-和NO3-為電子受體將NH3-N與NOx--N轉化為N2等氣態物質的過程。與傳統脫氮工藝相比,厭氧氨氧化具有不需要氧氣,不需要外加碳源,生物產量低,因而污泥量低等優點。SBR反應器自身的運行特點決定了其具有持留微生物能力強,可有效減少污泥流失,因此有利于世代期長的微生物生長。

6.4CANON工藝

CANON工藝原理是在亞硝酸鹽和氨氮同時存在的條件下,通過控制溶解氧,利用自養型的ANAMMOX細菌將氨和亞硝酸鹽同時去除,產物為氮氣,另外還伴隨產生少量硝酸鹽。由于參與反應的微生物屬于自養型微生物,因此CANON工藝不需要碳源。另外由于CANON工藝只需要硝化50%的氨氮,硝化步驟只需要控制到亞硝化階段,因此可以節約堿度50%。CANON工藝在限氧條件下進行,因此可以節約供氧量,理論上可節約供氧62.5%。

7結語

目前正在建設大批的填埋場,而今后很長一段時期內都將以填埋法為主。但是衛生填埋技術還不完善,需要很大程度上的提高。由于填埋場滲濾液水質的復雜多變性和獨特性,目前還沒有一種全能的能適合所有填埋場的和適合某一填埋場整個運營期和監管期的滲濾液處理技術。填埋場滲濾液處理的工藝以及設施必須因地制宜、因時制宜,針對不同的垃圾填埋場,不同的滲濾液特性具體討論。對滲濾液的處理方案及處理技術的選擇應有長遠的考慮。應用SBR處理垃圾滲濾液的成功實例,為垃圾滲濾液的處理提供了新的思路。


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