1、引言
　　
 隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，傳統(tǒng)的城市生活垃圾填埋處理受到越來(lái)越多的限制，根據(jù)城市生活垃圾處理無(wú)害化、減量化和資源化的基本原則，垃圾焚燒發(fā)電已成為近年來(lái)解決城市生活垃圾出路的一個(gè)新方向。目前國(guó)內(nèi)對(duì)垃圾滲濾液處理工藝的研究大多停留在垃圾填埋廠滲濾液處理階段。由于垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液與垃圾填埋廠滲濾液特點(diǎn)的差異，因而不能簡(jiǎn)單的套用。
　　
2、垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾滲濾液與垃圾填埋廠滲濾液的特點(diǎn)及比較
　寧波楓林綠色能源開(kāi)發(fā)有限公司（寧波垃圾焚燒發(fā)電廠）垃圾滲濾液與寧波某垃圾填埋廠垃圾滲濾液的水質(zhì)特點(diǎn)見(jiàn)表一。

　　
2.1 CODcr和BOD₅
　　
 填埋廠垃圾滲濾液中CODcr平均濃度多在2500~5000 mg/L左右，BOD5平均濃度多在1450 ~2000mg/L左右，BOD5/ CODcr為0.50左右，可生化性一般。由于垃圾填埋廠一般是在露天，其污染物濃度受雨水影響較大，變化也較大。一般而言，CODcr、BOD₅、BOD₅/ CODcr隨填埋廠的‘年齡’增長(zhǎng)而降低，堿度含量則升高。
　　
焚燒廠垃圾滲濾液中CODcr平均濃度高達(dá)10000~20000 mg/L，BOD₅平均濃度高達(dá)3800~5000 mg/L，濃度相當(dāng)高，焚燒廠垃圾滲濾液屬原生滲濾液，大多是當(dāng)天的垃圾滲濾液，未經(jīng)厭氧發(fā)酵、水解、酸化過(guò)程，內(nèi)含如苯、萘、菲等雜環(huán)芳烴化合物、多環(huán)芳烴、酚、醇類化合物、苯胺類化合物等難降解有機(jī)物。受雨水影響較填埋廠垃圾滲濾液小。BOD₅/ CODcr為0.38左右，較填埋廠垃圾滲濾液可生化性更差。
　　
2.2 氨氮含量高，重金屬含量高
　　
 焚燒廠垃圾滲濾液中氨氮含量高，可生化性較差，常給生化處理帶來(lái)一定的難度，采用厭氧處理后，滲濾液中一些難降解有機(jī)物被酸化水解成易于生化的小分子化合物，氨氮含量隨著苯胺類化合物等的分解還會(huì)有一定程度的升高。垃圾滲濾液中鐵、鉛、鋅、鈣的濃度均較高，采用一套合適的工藝對(duì)處理效果致關(guān)重要。
　　
3、處理工藝
　　
 我國(guó)現(xiàn)有城市垃圾填埋廠的垃圾滲濾液多采用厭氧加好氧生物處理工藝。據(jù)調(diào)查，已建成的滲濾液污水處理場(chǎng)普遍存在運(yùn)行效果差現(xiàn)象。究其原因有兩點(diǎn)：1、滲濾液進(jìn)入污水處理場(chǎng)之前已經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)期的厭氧發(fā)酵過(guò)程，再使用厭氧水解、酸化工藝已不適用。2、滲濾液中氨氮含量高，若采用一般活性污泥法處理工藝，不但降解氨氮效果較差，還存在污泥培養(yǎng)不起來(lái)或者培養(yǎng)好的污泥難以維持的現(xiàn)象。
綜合我國(guó)垃圾填埋廠的垃圾滲濾液處理工藝及焚燒廠垃圾滲濾液的特點(diǎn)，我們采用如下工藝進(jìn)行研究。

　
　　
3.1 工藝流程
  工藝流程見(jiàn)圖1
　　
3.2 工藝說(shuō)明
　　
垃圾滲濾液經(jīng)過(guò)細(xì)格柵后，除去滲濾液中的懸浮物及漂浮物，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，經(jīng)泵提升至UASB上流式厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣接至垃圾焚燒爐助燃，污泥脫水后填埋或焚燒，出水加CaO調(diào)堿度后自流進(jìn)入CASS反應(yīng)器。CASS是一種具有較好的脫氮除磷功能的循環(huán)間歇處理工藝，整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)歷進(jìn)水期、反應(yīng)期、沉淀期、排水期和待機(jī)期5個(gè)階段，而CASS反應(yīng)器又分為三個(gè)區(qū)：一區(qū)為生物選擇器，二區(qū)為兼氧區(qū)，三區(qū)為好氧區(qū)。出水流經(jīng)生物選擇器區(qū)，既可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生污泥膨漲，又可發(fā)生比較顯著的反硝化作用。出水自生物選擇器進(jìn)入兼氧區(qū)和好氧區(qū)，該區(qū)主要完成降解有機(jī)物和硝化/反硝化過(guò)程。再經(jīng)沉淀期后外排。

4、試驗(yàn)部分
　　
4.1 試驗(yàn)方法
　　 采用如圖1的工藝流程在實(shí)驗(yàn)室小試。UASB反應(yīng)器采用一聚氯乙烯柱改制，上設(shè)三相分離器，容積為5L。CASS反應(yīng)器采用一長(zhǎng)方形聚氯乙烯池，內(nèi)設(shè)擋板，容積為5L。
　　
4.2 試驗(yàn)用水
　　
取自寧波垃圾焚燒廠垃圾滲濾液池出水，出水水質(zhì)情況見(jiàn)表2。從表2可知，廢水BOD₅/ CODcr =0.335，可生化性較差。

　　 　
4.3 菌種的篩選及馴化
　　
 UASB反應(yīng)器與CASS反應(yīng)器內(nèi)污泥分別取自寧波市污水處理廠厭氧池及好氧池污泥。馴化時(shí)先將垃圾滲濾液與生活污水逐步按1：10、1：6、1：3、1：1、2：1、4：1的比例配制成混合水進(jìn)行階梯式馴化污泥，直至進(jìn)水全部為垃圾滲濾液，投入正常試驗(yàn)。在試驗(yàn)開(kāi)始前，我們將CASS反應(yīng)器內(nèi)的活性污泥進(jìn)行為期3個(gè)月的培養(yǎng)和馴化期，以馴化篩選和培養(yǎng)活性污泥中的高效脫氮菌，這是本工藝的關(guān)鍵。由于長(zhǎng)期馴化的結(jié)果，CASS反應(yīng)器內(nèi)可以忍受1000 mg/L以上的高氨氮濃度進(jìn)水，同時(shí)可以忍受重金屬所帶來(lái)的毒性。
　　
4.4 分析項(xiàng)目和方法
　　 CODcr、BOD₅、 NH4-N和污泥濃度按《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第三版）》進(jìn)行。
　　
5、試驗(yàn)結(jié)果與討論
　　
5.1 UASB厭氧反應(yīng)器試驗(yàn)結(jié)果
　　
結(jié)果表明，當(dāng)污泥濃度為7.5g/L，停留時(shí)間為48H時(shí)，CODcr去除率最高可達(dá)75.5%，BOD5去除率為56.5%，NH4-N濃度由于苯胺類化合物的分解有所增加。當(dāng)容積負(fù)荷Nv達(dá)到5.0g/L.d后，產(chǎn)氣量明顯增多，由于產(chǎn)氣量增多導(dǎo)致泡振、混摻現(xiàn)象使污泥處于一種很好的動(dòng)態(tài)混合狀態(tài)。由于UASB反應(yīng)器的酸化水解，BOD₅/ CODcr值明顯改善，有利后續(xù)的生化處理。
UASB厭氧反應(yīng)器出水見(jiàn)表3

　　
　　
5.2 CASS反應(yīng)器試驗(yàn)結(jié)果
　　
我們根據(jù)CASS反應(yīng)器內(nèi)各因素對(duì)CODcr及NH4-N去除率的影響，確定沉淀時(shí)間、排水排泥時(shí)間、待機(jī)時(shí)間及反應(yīng)期間PH，改變反應(yīng)時(shí)間及污泥濃度，以確定CODcr及NH4-N的最佳去除效果。
　　
5.2.1 PH值的確定
　　
硝化反應(yīng)是一個(gè)好堿過(guò)程，平均每硝化1 mg NH4-N需要7.07 mg堿度（以CaCO3計(jì)），硝化反應(yīng)最適PH=7.5~8.5。因而在本實(shí)驗(yàn)中未作進(jìn)一步研究，在廢水中加CaO調(diào)節(jié)PH，控制CASS反應(yīng)器內(nèi)PH范圍在7.5~8.5之間。
　　
5.2.2反應(yīng)時(shí)間對(duì)CODcr及NH4-N去除率的影響
　　
在各影響因素中，反應(yīng)時(shí)間為主要運(yùn)行參數(shù)，反應(yīng)時(shí)間的增加有利于CODcr和NH4-N的去除，根據(jù)程潔紅等對(duì)SBR法處理垃圾填埋廠垃圾滲濾液的研究，在本試驗(yàn)中，暫定污泥濃度為5 g/L時(shí)，改變反應(yīng)時(shí)間來(lái)檢驗(yàn)CODcr及NH4-N去除率，結(jié)果見(jiàn)表4

　　
表4結(jié)果表明，在污泥濃度為5 g/L，閑置時(shí)間6h，PH=8.0的條件下，最佳反應(yīng)時(shí)間為36h，CODcr去除率為89.5%，NH4-N去除率為95.2%。

5.2.3污泥濃度對(duì)CODcr及NH4-N去除率的影響
　　
根據(jù)表4的試驗(yàn)結(jié)果，確定反應(yīng)時(shí)間36h，閑置時(shí)間6h，PH=8.5的條件下，改變污泥濃度來(lái)觀察CODcr及NH4-N的去除率，選定污泥濃度為3.5 g/L、5.0 g/L、6.5 g/L和8.0 g/L作為試驗(yàn)參數(shù)。結(jié)果見(jiàn)表5。

　　
　　
從表5可以看出，污泥濃度為8.0 g/L時(shí)，CODcr去除率最高，污泥濃度為6.5g/L時(shí)，NH4-N去除率最高，這說(shuō)明污泥濃度的增加雖然能提高CODcr去除率，但隨之溶解氧的需要量增加，而污泥量的增加使氧的傳質(zhì)困難，不能滿足活性污泥的正常生長(zhǎng)代謝的需要，處理效果反而不會(huì)提高。
　　
6 結(jié)論
　　
（1）采用UASB厭氧反應(yīng)器-CASS反應(yīng)器工藝經(jīng)試驗(yàn)得到以下運(yùn)行參數(shù)：
　　 UASB厭氧反應(yīng)器；。污泥濃度為7.5g/L，停留時(shí)間為48H。
　　 CASS反應(yīng)器：反應(yīng)時(shí)間36h，閑置時(shí)間6h，PH=8.0，污泥濃度為6.5g/L。
　　
（2）垃圾滲濾液經(jīng)上述工藝處理后的數(shù)據(jù)見(jiàn)表6。在最佳運(yùn)行條件下，原垃圾滲濾液的CODcr和NH4-N分別從10000 mg/L和510 mg/L降到191.1 mg/L和18.88 mg/L，CODcr總?cè)コ蕿?8.1%，NH4-N總?cè)コ蕿?6.3%。表明該工藝可較好的處理焚燒廠垃圾滲濾液。

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