生活垃圾填埋场渗滤液“三级垃圾填料床+臭氧法+SBR法”组合技术研究

【摘要】我国垃圾渗滤液具有污染物浓度高、水质和水量变化大的特点。如果这些垃圾渗滤液未得到适当的处理,那么将会对周围环境(特别是对水环境)产生重大污染。而且,随着垃圾填埋时间的延长,垃圾渗滤液中所含的难生化降解的有机物逐渐增多,可生化降解性很差(B/C值约等于0.1),如果直接采用生物传统工艺来处理这类废水难以收到预期的效果。本研究的研究对象是昆明东郊垃圾填埋场的收集的垃圾渗滤液,实验中采用的处理工艺为“三级垃圾填料床+臭氧氧化+生物法”工艺；研究过程中不仅研究了各工艺单元的最佳运行参数,而且还探讨了三级垃圾填料床和臭氧氧化的特征表征和污染物的降解机理。研究中使用的垃圾渗滤液具有老龄化(通常是指垃圾的填埋时间超过10年)渗滤液的特征,其水质指标为：COD为5000～1100mg/L;BOD为440～830mg/L;NH3-N为900～1200mg/L;pH:7.4～8.6。对垃圾填料床、臭氧氧化法以及生物法三种工艺单元分别进行研究,得出了各工艺单元的最优运行参数和最佳处理效果。(1)经粉煤灰陶粒优化的三级垃圾填料床处理后,垃圾渗滤液出水中的COD、BOD.NH3jN和色度的去除率分别达到83.9%、99.9%、97%和91.6%。由此可知,三级垃圾填料床能极大地降低高浓度的难降解有机物；垃圾渗滤液的颜色从黑褐色变为浅黄色；原水中BOD5/COD接近于零,这表明垃圾填料床能高效去除率垃圾渗滤液中的污染物；但经垃圾填料床处理后的垃圾渗滤液很难直接再通过生物法处理去除其中的有机污染物。(2)用臭氧法深度处理垃圾填料床处理后垃圾渗滤液的出水,当臭氧浓度为262mg/L时,废液中的COD浓度从318mg/L降至179mg/L；色度从56度降低为3.15度；但是BOD5浓度却从6mg/L升高到84mg/L。与此同时,BOD5/COD值则升至0.47,极大地提高了垃圾渗滤液出水的可生化性；色度的去除也得到了明显的提高。臭氧实验表明,臭氧氧化不仅能有效降低垃圾渗滤液中的COD浓度、色度,并有效提高其BOD浓度,从而在一定程度上提高了其可生化性。(3)当臭氧浓度为235mg/L时,后续生物处理出水COD浓度为92mg/L；当臭氧浓度调节至262mg/L时,生物处理出水中COD浓度则继续降低为75mg/L,完全满足新国标垃圾渗滤液排放标准(GB16889-2008)。(4)采用经处理后的锯末强化的SBR法处理臭氧法处理后的尾水。试验得出如下结果：①实际出水COD浓度比理论计算值COD浓度高,这表明臭氧处理后的垃圾渗滤液中仍存在着能降低生物处理效率的有毒性物质；②当TN/BOD>1,活性污泥的生物硝化过程可能会影响COD的去除；而当NH3-N的浓度大于50mg/L时,生物法去除COD的效果将迅速降低；③当磷的浓度从0mg/L升高至2mg/L时,出水COD浓度变化范围为81±3mg/L。因此,磷源不是影响出水COD浓度的限制性因素。④碳源的增加可有效增强微生物的活性,促使一些非降解物质被微生物吸附而浓度逐渐降低。经生物处理后的垃圾渗滤液中仍含有不能被活性污泥降解、吸附的污染物。上述结果表明：垃圾填料床能有效地降解渗滤液中所含有的难降解有机污染物、NH3-N及色度；而臭氧氧化则在去除COD和色度的同时,提高了BOD浓度,从而在一定程度上提高了渗滤液的可生化性,为后续的SBR法处理创造有利条件；“三级垃圾填料床+臭氧氧化+生物法”组合工艺的最终处理出水水质指标可达到新的国家排放标准GB16889-2008的排放要求。因此,采用组合工艺处理老龄垃圾填埋场渗滤液对实际工程应用具有积极的借鉴意义。
【作者】安正阳；
【导师】徐晓军；
【作者基本信息】昆明理工大学，环境工程，2014，博士
【关键词】垃圾渗滤液；粉煤灰陶粒；三级垃圾填料床；臭氧法；SBR；

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