生活垃圾渗沥液处理厌氧系统的快速调试

张小辉 彭子锐 王宗林

（中国环境保护集团有限公司 北京 100044）

1 项目简介

广东省某生活垃圾焚烧项目，日处理生活垃圾1000吨，每年可处理36.5万吨生活垃圾，可供电1.1亿度/年，节约标煤3.85万吨，减排二氧化碳10万吨。配套垃圾渗滤液处理量350m3/d，渗沥液处理工艺流程：除渣预处理+UASB厌氧+二级A/O+外置式超滤+纳滤+反渗透，出水满足《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T19923-2005）敞开式循环冷却水补水水质标准，达标出水回用循环水系统。

设计进水指标如下：

表1 设计进水水质

2 厌氧系统设计

厌氧结构为罐体UASB，中温厌氧，设两座直径12m、高15米厌氧罐，单座有效容积1530m3。

表2 厌氧工艺设计表

3 厌氧系统调试

3.1 接种污泥

接种污泥：选用就近市政污水厂离心脱水污泥（80%含水率）和某淀粉处理厂厌氧颗粒污泥（90%含水率），厌氧颗粒污泥参数如下：

表3 厌氧颗粒污泥参数

图1 厌氧颗粒污泥实物图

厌氧污泥浓度控制为15g/l左右，接种污泥量计算（不含厌氧颗粒污泥）如下：

（V厌氧罐×C污泥浓度）/（1-W含水率）=（1500m3×15g/l）/（1-80%）=112.5m3（取120m3）。

厌氧颗粒污泥添加量按经验值考虑为30m3。

加泥加原液顺序考量：考虑污泥需过滤（不过滤对管道结垢、顶部淤积浮泥、循环泵机封磨损有影响），每天最大过滤量为20吨，加泥时长为7-8天，时间较长，不同的加泥加原液顺序会有不同影响，考虑方案AB。

A：先加120m3活性污泥，后30m3厌氧颗粒污泥，再200m3原液。

B：先加200m3原液，后加120m3活性污泥，再30m3厌氧颗粒污泥。

考虑到B方案原液与活性污泥过早接触可能会产生较多挥发酸积累，抑制产甲烷菌活性，选择A方案执行。

接种过程：将活性污泥用水溶解并过滤（30目不锈钢滤网）存入现场污泥储池，再通过临时泵注入厌氧罐中，启动厌氧循环泵进行循环，接种完成。

3.2 厌氧循环

厌氧循环流量一般为上升流速控制在0.5～1m/h，则计算为

（πR2）×n上升流速=56～113m3/h

考虑到调试初期循环作用主要为厌氧内部混合均匀，上升流速控制为3m/h则循环流量调为350m3/h。

3.3 厌氧产沼气

出水挥发性酸(VFA)反映了产甲烷菌的活性状况，如挥发酸累积，将导致厌氧pH值下降，低于6.5时，就会破坏产甲烷菌的生存环境，导致厌氧酸化，调试失败。VFA与pH两者之间有直接关系，可通过pH来大致判断VFA，正常的厌氧反应pH值应保持在6.8～7.9左右，通过pH值变化可推测厌氧的状况。

表4 原液和厌氧监测数据

开始循环后第1天测的数据如表4所示：

分析数据可得：pH为6.31偏低，产甲烷菌最佳pH为6.8～7.2左右，pH过低会抑制产甲烷菌活性，严重会导致厌氧罐酸化，但同时考虑让接种菌种适用新的生存环境，pH继续观察，暂不调节。厌氧暂不进水，直至产沼气后再开始进水。

表5 厌氧监测数据

监测COD和pH变化，且每天在沼气管道上取产气做点燃试验。由表5所示可见COD下降明显，pH值上涨很快，说明厌氧内部微生物在大量增殖，产甲烷菌大量消耗内部有机酸，致使pH上涨，但前6天产甲烷较少，无法点燃，第7天取气已可点燃，火焰呈现蓝色，可判断为甲烷气体。

图2 第7天取气点

图3 第7天火炬点燃

图4 第10天火炬燃烧

3.4 厌氧进水及提负荷

厌氧进水方式选择连续均匀进水方式，间接进水会有负荷冲击，冲击负荷对微生物有抑制作用。

表6 厌氧监测数据

厌氧从产沼气开始进水，厌氧的启动负荷选择0.5～1kgCOD/m3·d，初期进水25m3，并逐步提高进水量，由表6可见随着进水量的提升，COD值基本稳定，厌氧处理能力逐步提升，火炬燃烧旺盛，沼气压力逐渐提升，说明厌氧系统增加了有机污染物浓度，使厌氧内各个菌种大量繁殖，提高厌氧系统去除有机物的能力。

负荷提高的原理：主要通过增加了有机污染物浓度，使厌氧内各个菌种大量繁殖，提高厌氧系统去除有机物的能力。但过高的有机物会抑制微生物的生长活动[1]。

负荷提高的过程：负荷提高分为三个过程：从25～150m3/d的过程，从150～250m3/d的过程，从250～350m3/d的过程。从25～150m3/d的过程中，微生物增值较快，适应能力逐步加大，且厌氧内部属于置换过程，厌氧进水以2天为一周期提量20%-30%，同时监测指标适时调整。从150～250m3/d的过程，厌氧进水以2天为一周期提量10%-20%，从250～350m3/d的过程以3天为一周期提量5%-10%，同时监测指标适时调整，逐步提至满负荷。

结语

厌氧系统调试时接种污泥选择污水处理厂活性污泥和厌氧颗粒污泥混合投加，同时考量了加泥量、加泥加原液顺序、循环流量大小等，在无调节pH及无添加任何其他辅助营养液条件下，循环7天便产沼气，实现火炬点燃，稳定燃烧，与传统调试20天至30天产沼气相比时间大大缩短[2]，为其他项目厌氧的调试提供一定的参考经验。