導(dǎo)讀:：轉(zhuǎn)運(yùn)站垃圾壓濾液是垃圾壓縮作業(yè)中產(chǎn)生的高濃度污水。轉(zhuǎn)運(yùn)站壓縮作業(yè)產(chǎn)生的垃圾壓濾液排入轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)污水井。圖1轉(zhuǎn)運(yùn)站污水厭氧折流板調(diào)節(jié)池結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)運(yùn)站，垃圾壓濾液，厭氧折流板調(diào)節(jié)池

轉(zhuǎn)運(yùn)站垃圾壓濾液是垃圾壓縮作業(yè)中產(chǎn)生的高濃度污水。按照《生活垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站運(yùn)行維護(hù)技術(shù)規(guī)程》：“轉(zhuǎn)運(yùn)站污水的排放應(yīng)按國(guó)家與地方標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求預(yù)處理后排入城市污水管網(wǎng)或單獨(dú)處理達(dá)標(biāo)后排放”的要求，轉(zhuǎn)運(yùn)站壓濾液應(yīng)采用轉(zhuǎn)運(yùn)站原位預(yù)處理后排入城市污水管網(wǎng)的方式。厭氧處理對(duì)填埋場(chǎng)垃圾滲濾液等高濃度污水的處理已有較多研究，并已有工程應(yīng)用，而厭氧處理用于轉(zhuǎn)運(yùn)站污水處理報(bào)道較少。S. M. D. Ghasimi等用厭氧方法處理了吉隆坡Taman Beringin垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站垃圾壓濾液，經(jīng)過(guò)間歇試驗(yàn)[1]和半連續(xù)試驗(yàn)[2]，COD去除率可達(dá)52.7%。韓丹等[3]用厭氧和膜生物反應(yīng)器處理了垃圾中轉(zhuǎn)站模擬污水，路江濤等[4]用同時(shí)厭氧好氧反應(yīng)器處理稀釋后的廣州某垃圾壓縮站廢水，都取得了一定的效果，證明了轉(zhuǎn)運(yùn)站壓濾液厭氧預(yù)處理的可行性。因此，可將轉(zhuǎn)運(yùn)站現(xiàn)有污水調(diào)節(jié)池改造為厭氧調(diào)節(jié)池，作為轉(zhuǎn)運(yùn)站污水快速處理工藝的前置預(yù)處理單元。污水經(jīng)過(guò)厭氧調(diào)節(jié)和基于高級(jí)氧化的快速處理工藝后COD降至約1000mg/L，出水澄清透明且無(wú)惡臭。

厭氧調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)為厭氧折流板形式。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。無(wú)需額外的動(dòng)力，占地面積小，已有部分工程應(yīng)用實(shí)例[5-8]，Yilmaz T等[9]研究了與轉(zhuǎn)運(yùn)站垃圾壓濾液性質(zhì)相似的填埋場(chǎng)新鮮垃圾滲濾液，取得了較好的處理效果。但目前研究多為實(shí)驗(yàn)室小試規(guī)模，中試及工程層面的研究尚較少。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 中試裝置

在江蘇常州某轉(zhuǎn)運(yùn)能力25t/d的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站建立現(xiàn)場(chǎng)中試試驗(yàn)系統(tǒng)。裝置具有1.5m3/d的處理能力，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間6d，內(nèi)部分為5格，上下流室寬度比取4。在各個(gè)隔室設(shè)置取樣口、排泥口和放空口，并設(shè)置了厭氧氣體排出口將厭氧產(chǎn)氣通過(guò)水封排出室外。

圖1 轉(zhuǎn)運(yùn)站污水厭氧折流板調(diào)節(jié)池結(jié)構(gòu)

Fig. 1 Structure of transfer station waste water anaerobic baffledregulation pool

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

轉(zhuǎn)運(yùn)站壓縮作業(yè)產(chǎn)生的垃圾壓濾液排入轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)污水井，試驗(yàn)中垃圾壓濾液經(jīng)潛污泵從污水井提升至厭氧折流板調(diào)節(jié)池。實(shí)驗(yàn)在室溫條件(約25°C)下進(jìn)行免費(fèi)。

(1)厭氧折流板調(diào)節(jié)池運(yùn)行穩(wěn)定性驗(yàn)證：轉(zhuǎn)運(yùn)站垃圾壓濾液有機(jī)污染物濃度很高，變化劇烈，會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊負(fù)荷;pH值較低，在長(zhǎng)期不經(jīng)pH值調(diào)節(jié)直接進(jìn)水的運(yùn)行方式下容易出現(xiàn)酸化現(xiàn)象。厭氧折流板調(diào)節(jié)池經(jīng)成功啟動(dòng)后持續(xù)進(jìn)水以考察其在沖擊負(fù)荷和長(zhǎng)期低pH值進(jìn)水的情況下運(yùn)行穩(wěn)定性。

(2)厭氧折流板調(diào)節(jié)池酸化水質(zhì)特征及調(diào)控措施：厭氧折流板調(diào)節(jié)池出現(xiàn)酸化狀況后，監(jiān)測(cè)了水質(zhì)特征，并綜合運(yùn)用各種調(diào)控手段試圖恢復(fù)其厭氧活性。

2 結(jié)果與分析

2.1 厭氧生化調(diào)節(jié)池運(yùn)行穩(wěn)定性

2.1.1 厭氧折流板調(diào)節(jié)池穩(wěn)定運(yùn)行階段出水水質(zhì)

厭氧折流板調(diào)節(jié)池啟動(dòng)所需厭氧污泥125kg取自常州某垃圾焚燒廠厭氧反應(yīng)器。由于轉(zhuǎn)運(yùn)站垃圾壓濾液水質(zhì)與垃圾焚燒廠滲濾液水質(zhì)較為相似，僅用30d即完成了啟動(dòng)。此時(shí)水力停留時(shí)間從啟動(dòng)時(shí)的10d減為6d。啟動(dòng)結(jié)束后調(diào)節(jié)池內(nèi)污泥濃度見(jiàn)表1。

表1 調(diào)節(jié)池內(nèi)污泥濃度

Table 1 Sludge concentration in regulation pool

前兩個(gè)格室，尤其是第一格室污泥量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后面的格室，各格室污泥MLVSS均占到MLSS的0.6～0.8左右，反映出各個(gè)格室的污泥都具有很高的微生物活性，運(yùn)行過(guò)程中無(wú)需排泥。污泥成熟的同時(shí)，通過(guò)水封可觀察到厭氧氣體的大量產(chǎn)生，標(biāo)志著啟動(dòng)完成。

啟動(dòng)成功后，厭氧折流板調(diào)節(jié)池穩(wěn)定運(yùn)行階段進(jìn)出水COD和pH值變化見(jiàn)圖2。

圖2 厭氧折流板調(diào)節(jié)池穩(wěn)定運(yùn)行階段進(jìn)出水水質(zhì)

Fig. 2 Inflow and effluentwater quality of anaerobic baffled regulation pool at the stage of stableoperation

轉(zhuǎn)運(yùn)站垃圾壓濾液水質(zhì)變化非常劇烈。實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)水出現(xiàn)了兩次明顯的水質(zhì)波動(dòng)環(huán)境保護(hù)，COD變化幅度近30000mg/L，對(duì)厭氧調(diào)節(jié)池是嚴(yán)重的沖擊負(fù)荷。相應(yīng)的，厭氧折流板調(diào)節(jié)池所承受的平均有機(jī)負(fù)荷在2.5kgCOD/(m3·d)以上，最高可達(dá)4kgCOD/(m3·d)。第一格室沖擊負(fù)荷甚至可達(dá)到20kgCOD/(m3·d)，出水表現(xiàn)出兩次相應(yīng)的波動(dòng)趨勢(shì)，而波動(dòng)幅度遠(yuǎn)小于進(jìn)水，顯示了厭氧折流板調(diào)節(jié)池良好的進(jìn)水緩沖均質(zhì)性能。同時(shí)COD的去除率可達(dá)60%。

轉(zhuǎn)運(yùn)站垃圾壓濾液呈較強(qiáng)的酸性，pH值在4以下。對(duì)應(yīng)于出水COD較為穩(wěn)定的狀況，厭氧折流板調(diào)節(jié)池出水pH值也穩(wěn)定在在6.5左右。由于全過(guò)程未采取任何手段調(diào)節(jié)進(jìn)水pH值，出水pH的升高和穩(wěn)定顯示厭氧折流板調(diào)節(jié)池中厭氧污泥產(chǎn)甲烷活性的成熟和菌群穩(wěn)定。在較長(zhǎng)時(shí)間(一周以上)低pH值進(jìn)水的情形下，厭氧折流板調(diào)節(jié)池仍然保持較好的厭氧活性。厭氧折流板調(diào)節(jié)池的這一特性具有良好實(shí)際工程應(yīng)用基礎(chǔ)。

在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期低pH值進(jìn)水后，出水pH值變化趨勢(shì)曲線末端出現(xiàn)了酸化的跡象，出水pH值呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。這預(yù)示著厭氧折流板調(diào)節(jié)池將進(jìn)入酸化狀態(tài)，盡管COD去除率尚保持穩(wěn)定，也必須加以調(diào)控以保證其正常運(yùn)行。

2.1.2 厭氧生化調(diào)節(jié)池對(duì)其他污染物的去除效果

穩(wěn)定運(yùn)行階段的前期和后期，分別監(jiān)測(cè)了厭氧折流板調(diào)節(jié)池對(duì)SS、氨氮、總氮、總磷等重點(diǎn)污染物的去除效果，見(jiàn)表1。

表2 重點(diǎn)污染物指標(biāo)處理效果監(jiān)測(cè)(mg/L)

Table 2 Treatment effect monitoring of keypollutant(mg/L)

厭氧折流板調(diào)節(jié)池對(duì)SS去除率可達(dá)80%以上，這是由于其特有的折流板結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的多級(jí)重力沉砂效果;同時(shí)，SS的沉降也同時(shí)有利于厭氧污泥的顆粒化。由于總氮在轉(zhuǎn)運(yùn)站垃圾壓濾液中絕大部分以有機(jī)氮的形式存在，在厭氧過(guò)程中，有機(jī)氮轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡獙?dǎo)致氨氮濃度反而升高，這與劉宏娟等[10]的觀察也是一致的。經(jīng)厭氧折流板調(diào)節(jié)池后，絕大部分總氮以氨氮形式存在。研究中觀察到，總氮和總磷都有一定的去除效果(總氮去除30%～40%，總磷可達(dá)70%)環(huán)境保護(hù)，其中非生物過(guò)程(沉淀、吸附等)去除作用有重要貢獻(xiàn)。

厭氧折流板調(diào)節(jié)池對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)站垃圾壓濾液的SS、有機(jī)污染(COD、TOC)等重點(diǎn)污染物有較好的處理效果，但是出水尚不能完全達(dá)到要求，出水在轉(zhuǎn)運(yùn)站現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)后續(xù)處理技術(shù)(高級(jí)氧化等)深度處理后排放是必要的。

2.2 厭氧折流板調(diào)節(jié)池酸化水質(zhì)特征及調(diào)控措施

2.2.1 厭氧折流板調(diào)節(jié)池酸化狀態(tài)特征

由于前一階段未對(duì)進(jìn)水作任何調(diào)控，在穩(wěn)定運(yùn)行的后期已出現(xiàn)酸化的跡象。為研究厭氧折流板調(diào)節(jié)池酸化狀態(tài)下的特性以及酸化后的調(diào)控措施，維持進(jìn)水的高濃度和低pH值不變。厭氧折流板調(diào)節(jié)池逐漸進(jìn)入酸化階段。出現(xiàn)酸化跡象后的短時(shí)間內(nèi)，厭氧折流板調(diào)節(jié)池各格室pH值出現(xiàn)明顯的突降。由于第一格室承受了遠(yuǎn)大于其他格室的有機(jī)負(fù)荷，pH值從6左右突降至5.5以下，大于出水pH值的降幅網(wǎng)。酸化后，厭氧折流板調(diào)節(jié)池第一格室和后面各格室的pH值已沒(méi)有明顯差別，說(shuō)明了其中的厭氧微生物已被嚴(yán)重抑制，產(chǎn)甲烷的作用已經(jīng)很不活躍。

2.2.2 酸化調(diào)控措施

酸化后綜合調(diào)控措施為：(1)進(jìn)水變?yōu)閴簽V液與沖洗水混合后的污水(COD約15000mg/L);(2)水力停留時(shí)間從6d延長(zhǎng)至8d，最后達(dá)到啟動(dòng)之初的10d;(3)通過(guò)設(shè)置在第一格室的加藥口投加氫氧化鈉和碳酸氫鈉等，控制進(jìn)水pH值為7。(4)調(diào)控后期補(bǔ)加了約25kg厭氧污泥。調(diào)過(guò)程中各格室pH值變化見(jiàn)圖3。

圖3 厭氧折流板調(diào)節(jié)池調(diào)控階段pH值

Fig.3 Anaerobic baffled regulation pool pHat the at the stage of regulate and control operation

進(jìn)水VFA濃度為128mmol/L，出水降為109mmol/L，大量的VFA仍未被降解，pH值的提高僅僅是人為調(diào)控進(jìn)水pH值的結(jié)果。調(diào)控后期補(bǔ)加污泥后，出水pH值在原有基礎(chǔ)上顯現(xiàn)上升趨勢(shì)，厭氧活性開(kāi)始出現(xiàn)恢復(fù)。酸化階段和采取調(diào)控措施后進(jìn)出水COD濃度變化見(jiàn)圖4。

圖4 厭氧折流板調(diào)節(jié)池調(diào)控階段COD

Fig.4 Anaerobic baffled regulation pool COD at the atthe stage of regulate and control operation

調(diào)控前期，延長(zhǎng)水力停留時(shí)間、降低進(jìn)水濃度、控制pH值等對(duì)COD降解率的提高也沒(méi)有明顯作用。而在后期補(bǔ)加污泥后，出水COD開(kāi)始呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，大約10d后調(diào)節(jié)池即可恢復(fù)。這與出水pH值的變化趨勢(shì)是吻合的，此時(shí)調(diào)節(jié)池可以恢復(fù)正常運(yùn)行。

3 結(jié)論

(1)厭氧折流板折流板調(diào)節(jié)池具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，可以有效緩沖高濃度轉(zhuǎn)運(yùn)站垃圾壓濾液水質(zhì)的劇烈變化并達(dá)到較好的預(yù)處理效果。水力停留時(shí)間為6d，室溫下運(yùn)行的情況下，進(jìn)水濃度50000mg/L～80000mg/L時(shí)環(huán)境保護(hù)，可以使出水穩(wěn)定在25000mg/L左右。

(2)厭氧折流板調(diào)節(jié)池對(duì)低pH值進(jìn)水有較好的緩沖作用，能在較低pH值進(jìn)水(4～4.5)的情況下穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間，具有良好的實(shí)際工程應(yīng)用特性。經(jīng)驗(yàn)證，用于處理壓濾液和沖洗水的混合污水時(shí)，結(jié)合基于高級(jí)氧化的快速處理工藝，污水COD降至約1000mg/L，出水澄清透明且惡臭被完全去除，可達(dá)到預(yù)期效果。

(3)長(zhǎng)期低pH值進(jìn)水容易導(dǎo)致厭氧折流板調(diào)節(jié)池出現(xiàn)酸化現(xiàn)象，此時(shí)出水水質(zhì)(pH值、COD濃度、VFA濃度)迅速惡化，接近于出水。綜合調(diào)控措施恢復(fù)較為緩慢，采取補(bǔ)加厭氧污泥是較為有效的調(diào)控手段。應(yīng)采取以下對(duì)策防止酸化：盡量提高進(jìn)水的堿度，應(yīng)用中可考慮處理壓濾液和沖洗水混合污水;利用在線對(duì)調(diào)節(jié)池內(nèi)pH值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)出水VFA濃度，發(fā)現(xiàn)酸化跡象應(yīng)立即采取調(diào)控措施。

參考文獻(xiàn)(References)

[1]Seyed Mohammad Dara Ghasimi, et al. Batch Anaerobic Treatmentof fresh leachate From Transfer station[J]: Journal of Engineering Science andTechnology, 2008, 3(3):256-264

[2]S.M.D.Ghasimi, A.Idris1, T.G.Chuah, B.T.Tey.Semi-continuous anaerobic treatment of fresh leachate from municipal solidwaste transfer station[J]: African Journal of Biotechnology, 2009,8(12):2763-2773

[3]韓丹等.A/HMBR組合工藝處理生活垃圾中轉(zhuǎn)站廢水[J]. 中國(guó)給水排水,2008,24(1):88-91

[4]路江濤等.同時(shí)好氧厭氧法處理垃圾壓縮站廢水[J]. 環(huán)境衛(wèi)生工程,2005,13 (6):16-18

[5]Orozco A. Pilot and full - scaleanaerobic treatment of low - strength wastwater at sub - optimal temperature (15 ℃) with a hybrid plug flow reactor[A]:8th Intenationmal Conference on Anaerobic Digestion. 1997. 183～191

[6]邱波等.ABR反應(yīng)器處理制藥廢水的啟動(dòng)運(yùn)行[J].中國(guó)給水排水,2000,16(8):42-44

[7]許玉東等.混凝沉淀-厭氧折流板反應(yīng)池-兩級(jí)好氧生化工藝處理毛毯廢水[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2002,3(5):28-30

[8]周磊.垃圾糞便污水ABR現(xiàn)場(chǎng)處理研究及滲濾液集中處理設(shè)計(jì)[D]. 武漢:華中科技大學(xué), 2004.

[9]Yilmaz T, et al. Anaerobictreatment of young landfill leachate[A]: Proceedings of 2010 international conferenceon environmental science and development, 2010:238-242, Singapore

[10]劉宏娟等.厭氧折流板反應(yīng)器處理制藥廢水中試研究[J]: 給水排水, 2008, 34:210-212

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