吹脱/厌氧/氧化沟/稳定塘工艺处理城市垃圾渗滤液

摘要：结合工程设计实例，介绍了“吹脱-厌氧-氧化沟”为主的组合工艺处理城市生活垃圾卫生填埋场渗滤液的工艺流程、构筑物的设计参数和工艺运行等。实际运行结果表明，出水能达到GB8978-1996中的垃圾渗滤液二级排放标准。
关键词：污水处理；垃圾渗滤液处理；吹脱厌氧氧化沟；工艺参数
垃圾渗滤液是一种成分复杂，水质水量变化大，有机物含量极高的高浓度废水，目前应用较广泛的处理方法主要是生化和物化相结合。在处理的过程中，如何有效地去除氨氮是工艺设计的重点。本工艺结合工程实践，将氧化沟与厌氧工艺结合，设计了“吹脱-厌氧-氧化沟”为主的工艺。该工艺在预处理阶段首先对氨进行吹脱，在厌氧阶段对氨氮进一步去除，同时将一些大分子或较难降解的有机物水解为小分子或较易降解的有机物；在氧化沟工艺中通过好氧对BOD、COD进行有效的去除。实践表明出水水质优于国家二级标准。
1水量和水质确定
1.1水量确定
湖北西部某县新建的城市垃圾卫生填埋场，设计服务年限是16a，服务期的累计垃圾产量为97万t，日平均处理垃圾90t。设计垃圾渗滤液日处理量为80t。
1.2水质确定
根据垃圾填埋场目前的监测资料，结合该地区城市生活垃圾的特点，对该填埋场产生的渗滤液5a后的主要污染物指标进行了预测(见表1)。
表1水质预测

垃圾渗滤液的出水按生活垃圾填埋场污染控制标准GB8978-1996中的渗滤液二级排放标准。设计的出水水质为：BOD5≤150mg/L，COD≤300mg/L，NH3-N≤25，SS≤200mg/L。
2工艺流程(图1)

图1工艺流程图
废水经过调节池后，在酸度调节池内加石灰将渗滤液的pH上升到11.0，调质后的渗滤液进入吹脱池，水力停留时间控制在5h，经吹脱后的渗滤液加硫酸将pH值调节到7.5后渗滤液进入厌氧接触池，之后再进入氧化沟，对渗滤液中的主要污染物进一步去除，经沉淀池的处理水经过兼性氧化塘和自然氧化塘后，达到设计的出水标准。
3构筑物设计参数及工艺运行参数
3.1调节池
调节池根据现场的自然地形设计，结合该地区的地形地貌条件及垃圾填埋场的降雨、径流、地下水的浸入和垃圾本身分解产生的渗滤液，根据50a一遇年降水量及每天的出水进行平衡计算，同时进行防洪计算校核，并考虑到安全性和可靠性，设计总容积5500m3，平面尺寸50m×15m，有效水深6m，超高1.0m。各池之间设置挡水墙，高度6m。
3.2碱度调节池
碱度调节池并联设计两座，每座平面尺寸3m×3m，池内各安装一台功率1.2kW的浆式搅拌器，其作用是保证池中的渗滤液与石灰混合均匀。调节渗滤液的pH到11[1]。
3.3吹脱池
吹脱池平面尺寸4.3m×2.3m，池中安装微孔曝气头，由鼓风机供气，水中的溶解氧控制在2～3mg/L，设计水力停留时间5h。
3.4酸度调节池
酸度调节池并联设计两座，每座平面尺寸3m×3m，池内各安装一台功率1.2kW的浆式搅拌器，其作用是保证池中的渗滤液与硫酸混合均匀。调节渗滤液的pH到7.5。
3.5厌氧接触池
厌氧接触池平面尺寸14.6m×9.6m，有效水深5.0m。在池中挂满生物填料，当废水流经填料时，填料将废水中的悬浮物及胶体物质截留下来，逐渐在填料表面形成薄膜，在薄膜中生长着大量的微生物，包括菌胶团、丝状菌、真菌、原生动物和后生动物等。在微生物的作用下，生物膜能够吸附废水中悬浮状态、胶体状态和溶解状态的有机物质，被吸附的有机物质被细菌分解供其生长繁殖，因此当废水流经填料时，有机物转移到附着的生物膜表面，继而被生物膜吸附，同时空气中的氧也进入池内，生物膜上的微生物对有机物进行分解代谢，同时由于生物膜的增殖，膜的厚度不断增加，当达到一定厚度时，生物膜内由于得不到足够的氧，微生物逐渐衰老死亡，使得生物膜从填料表面脱落下来并随废水流出池外[2]。布水器设在反应池底部，堰槽出水，布水条件好，利于抗堵塞。水力停留时间设计7h，水力负荷3.95kgCOD/(m3•d)，溶解氧控制0.5mg/L。
3.6氧化沟
氧化沟平面尺寸17.2m×10m，有效水深3.0m，池底安装微孔曝气头，由鼓风机房内的罗茨鼓风机供气，保证池中的溶解氧维持在2～3mg/L。设计水力停留时间5h，污泥浓度4000mg/L，有机负荷设计0.11kgBOD5/kgMLSS•d[2]。
3.7沉淀池
沉淀池池底设计为斗型，平面尺寸5.7m×5.7m，有效水深4.0m，池底排泥，污泥中的反硝化菌可以原污水中的有机物为碳源进行反硝化，将回流污泥中的硝酸盐去除[3]。水力停留时间设计2h，沉淀池表面负荷设计0.1m3/(m2•h)。