生活垃圾渗滤液处理中试探究

向阳（南京万德斯环保科技股份有限公司，江苏 南京211100）

0 引言

在垃圾填埋过程中会产生渗滤液，渗滤液会二次污染地下水和地表水，工作人员需要根据渗滤液的水质和水量特征，结合排放要求，提出针对性的治理措施，开发生活垃圾渗滤液处理工艺，利用复合厌氧反应器，将渗滤液中的COD、BOD等物质有效去除，优化设计垃圾卫生填埋场。

1 选择处理工艺

各地生活垃圾渗滤液水质情况都是不同的，生活垃圾渗滤液水质通常具有较高浓度的COD、BOD、氨氮等。在试验过程中，工作人员需要测定生活垃圾渗滤液的BOD、COD，确定是否为易生物降解有机废水，需要利用高效节能的厌氧生物处理技术，同时需要结合好氧生物处理技术，如果生活垃圾渗滤液的氨氮含量处于400mg/L 以上，要想保证出水氨氮在25mg/L 以下，需要落实脱氮处理工作，在试验过程中，在复合厌氧反应器中加入原生渗滤液，通过碱化吹脱塔，进入到A/0淹没式生物膜曝气池，再进入到混凝沉淀池，最后排入城市下水道[1]。

2 试验装置

2.1 复合厌氧反应器

复合厌氧反应器主要包括UASB 和ABF 两部分，上部生物膜载体填料可以捕集截流悬浮污泥，气体分离并不会因此受到影响，因此无需设置三相分离器，只需设置溢流出水槽和集气室即可完成相关工作。复合厌氧反应器具有较大的生物量，生物相也非常丰富，承担较高的有机负荷，整体构造非常简单，同时可以保障处理效果。

2.2 碱化吹脱塔

厌氧反应器出水氨氮含量在1000mg/L以上，直接进入到A/O淹没式生物膜曝气池之后，不利于保障生物脱氧效果。因此需要发挥碱化吹脱塔的作用，保障脱氮效果。工作人员首先加入碱，渗滤液因此呈现碱性，转化铵离子为游离氨，进入到吹脱塔之后，利用喷淋和鼓风吹脱方式，将游离氨及时去除。吹脱塔是圆筒形状，内部具有球形塑料填料，水流出厌氧反应器进入到循环水池，利用泵抽送水方式，喷淋布水吹脱塔的顶部，将鼓风机安装在吹脱塔后部，控制空气流的流向，流经填料接触水逆流。

2.3 A/O淹没式生物膜曝气池

A/O淹没式软填料生物膜法，可以在载体上形成优势菌种，在A 段主要包括反硝化和异养菌，O 段主要包括异养菌和硝化菌。针对淹没式生物膜，硝化和反硝化菌具有优越的生存环境，因此二者所需时间也比较短暂。淹没式软填料生物膜具有多样性菌种，可以构成较长的食物链，原生动物和后生动物会消耗多余的生物膜。

2.4 培养污泥和生物膜

厌氧反应器接受污水厂的污泥，不断延长培养时间，可以逐渐提高COD 去除率，最后可以保障去除率在70%以上，并且产生沼气，导致填料生物膜变得更加成熟。A/O 池中进行污泥接种，实现动态培养工作，O池的生物膜比较薄，并且呈现出棕褐色，在镜检过程中发现其中包含很多草履虫和线虫，A池的生物膜为黑褐色，整体密度比较大，并且在填料表面吸附小气泡，这说明在填料表面已经初步形成了反硝化菌。

3 结果讨论

3.1 复合厌氧反应器

温度直接影响到厌氧反应器COD 的去除效率。当水温达到20℃，COD 和BOD5的平均去除率达到70.9%和77.3%，水温升高到34℃之后，也提升了COD和BOD5平均去除率，水力停留时间为2d。TVA和COD具有一致的变化趋势，如果积累了过多的TVA，甲烷菌的活性会因此受到抑制，因此在判断厌氧反应器运行状态的过程中，可以将TVA作为主要的控制指标[2]。

3.2 碱化吹脱塔

图1 氨氮浓度随吹脱时间的变化曲线

吹脱时间不断延长，会逐渐降低氨氮浓度，根据下图，当吹脱时间为5h，氨氮去除率可以达到35.3%，调整pH 值为9.1，可以提升氨氮去除率为67.8%，这是因为pH值直接影响到水中游离氨和铵离子的分布。如果吹脱时间条件相同，pH为9.1时，显著提升氨氮去除率。经过吹脱处理之后，可以去除渗滤液中部分COD，对于后续A/O池脱氮工作起到辅助作用。观察生物膜镜检，发现生物相包括钟虫和累枝虫等，这就说明利用吹脱工作可以溢出氨气，微生物也可以有效降解COD和BOD。氨氮浓度随吹脱时间的变化曲线，参见图1。

3.3 A/O淹没式生物膜曝气池

垃圾渗滤液经过碱化处理之后，可以利用A/0淹没式生物膜曝气池再次处理，同时落实COD去除工作和脱氮工作。为提高A/O 池运行条件，工作人员需要确定处理工作的影响因素。其中回流比直接影响到A/O 池脱氮效果，回流比比较大，总氮的去除率也会因此提高，受到脱氮菌数量和回流水DO 浓度等方面的因素，如果回流比在4以上，将会急剧下降硝态氮的去除率。缺氧段的硝态氮负荷和回流比之间具有紧密的联系，回流比增大，会缩短硝态氮的停留时间，因此不断增加回流比，脱氮率也无法因此提高。根据试验可以确定，当回流比为3的时候可以获得最佳脱氮效率，COD 去除率最高可以达到68.6%，因此确定回流比为3，提高进水量，保障整体工作效率。

4 生物膜特性

4.1 表观特性和生物相

在厌氧反应器中生物膜呈现黑色，表现为细小的絮状，整体比较松散，并且具有很浓的臭味。经过碱化处理之后，吹脱塔内球形填料中会形成深褐色的生物膜，底部会聚集较多的生物膜，表层几乎没有生物膜，由上至下逐渐减少生物量。实现洗脱工作之后，通过镜检发现底部存在累枝虫和线虫等。A/O池缺氧段的生物膜生长速度比较慢，生物膜比较薄，呈现出黑色，并且具有浓厚的臭味。在好氧段的生物膜呈现棕褐色，没有明显的臭味。在好氧段前部分呈现出松散的膜，后端膜比较密实，前端膜片比呈现絮状。经过镜检之后，缺氧段具有菌胶团，好氧段在稳定运行期间，生物膜中具有较多的线虫和累枝虫等。

4.2 沉降特性

在A/O池中选择四个取样点，在厌氧反应器中选择合适的填料，选取吹脱塔中代表性的滤球。在容器中分别放入填料，通过加入自来水落实洗脱工作，在量筒中加入含有洗脱膜的水，经过反复搓洗之后，全部洗脱填料上的膜，最终填料呈现出白色，再向量筒中加入蒸馏水，充分混匀混合液之后经过静置沉淀，记录静沉时间和污泥沉淀层的容积。经过碱化处理之后，吹脱塔内部的生物膜和A/O池的生物膜的沉降性比较强，O池后端生物膜的沉降性更具优势，可以高效沉淀脱落的生物膜，进一步稳定水质。

5 结语

综上所述，针对本次生活垃圾渗滤液处理中试，优化整体处理工艺，经过化学沉淀之后，可以保障生活垃圾渗滤液排水达标进入到城市下水道。这就表明利用厌氧生物滤池，可以高效率的去除有机物，大幅度提升滤液可生化性。在未来发展过程中，需要进一步简化整个工艺流程，避免污水回流，提升管理操作的便利性和自动化，提高生活垃圾渗滤液处理水平，促进我国生态环境可持续发展。