垃圾填埋渗滤液处理工艺研究

4+-N比值仅为4左右，若让其直接进入A／O淹没式生物膜曝气池，很难实现生物脱氮，因此利用鼓风吹脱塔进行部分脱氮，以增加COD/NH4+-N的比值和减少氨氮的浓度，有利于在A／O池中进行有效的生物脱氮。试验用的吹脱塔用圆筒形，直径0.8m，高2.0m，其中装填1.2m高的球形朔料填料，厌氧反应器出水流入循环水池，用泵抽送至吹脱塔顶部进行喷淋布水，在吹脱塔后部安装两台鼓风机，强制空气流自上而下流经填料，与水滴逆流接触。
从循环贮水池用泵抽循环水Qr＝500l/h至吹脱塔，从该池排出的水量为20l/h，循环比为25：1；鼓风机吹送空气量为70m3/h/台，2台供气量为140m3/h，气水比为280：1。循环集水槽内水的体积为102L，其水力停留时间(HRT)为5h。
氨氮随吹脱时间延长而下降，在吹脱时间为5h和PH＝8.0的条件下(即厌氧出水直接进吹脱塔)时，NH4+-N去除率为35.3%;将PH用石灰调到9.1时，NH4+-N去除率上升到67.8％，这是由于PH对水中游离氨和铵离子分布的影响。从节省药剂和提高除氨率的折衷考虑，确定适宜的PH为9.1。吹脱后，GOD也得到了部分去除，其去除率为19.7％，吹脱后出水的COD/NH4+-N为8，水中DO＜0.2mg/L，有利于后续的A／O他的脱氮。此外，取吹脱塔内塑料环填料上的生物膜做镜检分析，发现其生物相丰满、呈多样性，有钟虫、累枝虫等原生动物。因此空气吹脱逸出氨气的同时，微生物对COD和BOD也有一定的降解作用。
2.3淹没式生物膜A／O池
A／O淹没式软填料生物膜法的优点是通过在载体上附着形成的生物膜，在不同的部位有不同的优势菌种，即在A段有以反硝化和降解有机物的异氧菌为主的微生物群落，而在O段的前部和后部分别以降解有机物的异氧菌和硝化菌为优势菌种[5]。由于在淹没式生物膜中硝化和反硝化菌各有自己的专用领地，其生存环境远比活性污泥法优越，因此完成硝化和反硝化的时间短，约为延时曝气池法的1／3—1/2。此外，淹没式软填料生物膜的另一个优点是生物膜上的生物菌种更为多样性，相交构成的食物链长，增长的生物膜大部分被原生动物和后生动物作为食料消耗掉。所以、其剩余生物膜仅为活性污泥法剩余污泥量的1／10—1／5[6，7]。
淹没式生物膜A／O池采用城市污水处理厂二沉池中污泥接种，动态培养，历时二个月后，O池中，前段生物膜厚，后段生物膜薄，颜色为棕褐色，生物相镜检发现有大量草履虫和线虫，A池中填料上生物膜呈黑褐色，密度较大并有小气泡吸付在填料表面，这说明反硝化菌已开始在填料表面上初步形成，将少量的硝酸盐还原成氮气。
深圳市垃圾渗滤液NH4+-N含量高，经碱化吹脱塔除氨后出NH4+-N仍在300mg/l左右.但此时COD／NH4+-N为8左右,趋于合理，因此选择A／O淹没式生物膜曝气池处理吹脱塔出水，在去除COD的同时，可脱氮。为了进一步探索A／O池运行的最佳条件。进行了混合液回流比、水力停留时间等因素的影响试验。
实验证明，淹没式生物膜A／O池适宜的运行条件为：HRT＝22.1h(其中A段为6.5h、O段为15.6h)，回流比R=3。在此运行条件下，当进水COD平均浓度为2290mg／l、NH4+-N平均浓度为218mg/l时，出水COD平均浓度为662mg/l，COD平均去除率为71.1％，出水NH4+-N平均浓度为20mg／l，NH4+-N平均去除率为90.8％。
2.4混凝沉淀

选用PAC和FeCL3两种常用混凝剂进行对比试验，发现：同一药剂用量条件下，PAC对COD去除率高于FeCl3；PAC适宜的投加量为200—300mg／1，相应COD去除率约为32.6％，从而使最后出水COD＜600mg/l。
2.5系统串联运行试验
确定了各构筑物的优化运行参数后，做整个系统串联运行的试验。结果如图2，图3所示(图中数据为连续8次检测结果的均值)，可见该工艺可使处理后出水达到排入当地城市下水道标准。
3.填料上生物膜沉降特姓及生物量测定
首先在A／O池中沿水流方向确定四个取样点，然后把有代表性的填料从系统中取出，编号为1#(A池)，2#(O池前端)、3#(O池中部)，4#(O池末端)，同样在厌氧反应器中取出有代表性的填料编号为5#，从吹脱塔中取出有代表性的滤球编号为6#。将填料分别放人容器中加入一定量的自来水搓洗，把含洗脱膜的水传入1000m1量筒中，重复搓洗3—5次，直至填料上的膜全部洗脱下来而填料变成白色为止。再往盛洗脱膜的量筒中加蒸馏水至满刻度。把量筒中的混合液混均，然后让其进行静置沉淀，分别记下静沉时间及污泥沉淀层容积。实验结果汇于表2。由表2知，碱化吹脱塔内球形填料上的生物膜和A／O池好氧段纤维填料上生物膜都具有较好的沉降性，O池中，后段生物膜较前段具有更好的沉降性，有利于脱落生物膜沉淀，使出水水质稳定。
分别取上述混匀的洗脱膜的混合液100ml，测定103℃一105℃的烘干残渣，得各池中生物量为：
表2洗脱膜SVI值（mg／l)

厌氧反应器中，MLSS＝3389mg/l
碱化吹脱塔内，MLSS＝2157mg/l
A／O池缺氧段，MLSS＝2828mg/l
A／O池好氧段，MLSS＝4699mg/l
5.结论
深圳市垃圾渗滤液含有高浓度COD、BOD和NH4+-N，其适合的处理系统为原生渗滤液→复合式厌氧反应器→碱化吹脱塔→A／O淹没式生物膜曝气池→混凝沉淀→出水。该系统出水COD＜600mg/l、NH4+-N＜25mg/l，可达到排入当地城市下水道标准。
复合式厌氧反应器水力停留时间2.0d、容积负荷9.5kgCOD／m3／d、水温34℃时，COD去除率达83.3％、BOD5去除率达88.4％；在PH9.1、HRT5h、水循环比25：1、汽水比280：1时，碱化吹脱塔NH4-N去除率达67.8%、同时COD去除率为19.7％，吹脱后出水C／N从4上升到8，有利于A／O池脱氮；A／O掩没式生物膜曝气池适合的HRT为22.1h(其中厌氧段6.5h、好氧段15.6hm3)、混合液回流比为3，在该工艺参数下COD去除率为71.1％、NH4+-N去除率为90.8％；A／O池出水经同步化学沉淀，可使最终出水达到排入当地城市下水道标准。