生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处理工艺

2.1启动期运行状况

2.1.1对COD的去除效果

前7d为啤酒驯化期，IC反应器对有机物的去除较差，前3d的COD去除率均低于75%，且观察到出水桶中有许多细小的絮状污泥，表面漂浮少量颗粒污泥。其主要原因是处于休眠状态的厌氧菌活性较差，且培养基质(啤酒)与柠檬酸废水的水质存在一定的差异，而且种泥中吸附了很多柠檬酸废水中的有机物，二次启动处理其他废水时，微生物一时难以适应，部分有机物释放到废水中，增加了出水COD。

第4天—第7天，尽管将进水COD提高至1500mg/L，但出水COD不升反降，第7天，COD去除率高达93.7%，说明此时厌氧微生物的活性初步恢复，有机物降解速率加快。第8天停止加入啤酒，开始进用生活污水稀释后的COD为1500mg/L的渗滤液，尽管进水基质由含营养丰富的啤酒变为难降解的渗滤液，但此时厌氧菌活性已初步恢复，可以降解较多的有机物，所以出水COD并未大幅度上升。

此后逐步减少生活污水量，增加渗滤液量(下同)，提高进水COD至3152mg/L，出水COD基本维持在300mg/L以下，COD去除率在85%以上。IC反应器启动顺利完成。

2.1.2pH及出水VFA浓度的变化

污泥驯化期，出水pH在5.22～6.95波动，且启动期，出水pH一般低于进水pH，可能是因为垃圾焚烧厂渗滤液均呈酸性，且其中有机酸质量浓度较高(>5g/L)，易被产酸菌降解而生成大量的VFA，降低反应体系的pH。驯化初期，由于产甲烷菌活性恢复较产酸菌慢，产酸菌优势生长，此时出水VFA浓度很高，基本在5.0mmol/L以上。

随着反应的进行，出水VFA逐渐下降并稳定在2mmol/L以下。启动后期，出水VFA基本稳定在3.5~4.5mmol/L，并未随进水COD的提高而明显升高，可能原因是启动期渗滤液的容积负荷很低，且负荷提升较慢，每次约提升0.5kg/(m3˙d)，反应器中有足够的活性正逐步恢复的产甲烷菌来充分降解产酸菌产生及原水中的VFA，使出水中的VFA含量保持稳定。

2.2负荷提升期和稳定期运行情况

2.2.1对COD的去除效果

IC反应器负荷提升期和稳定期COD的去除情况见图3。

图3：IC反应器负荷提升期和稳定期进出水COD及去除率变化曲线

负荷提升前8天(第24天—第32天)，IC反应器的COD去除率稳定在85%以上。此后，当进水COD提高到5328mg/L，出水COD陡升到1058mg/L，最高达到1681mg/L，COD去除率急剧下降到70%左右，与此同时，出水VFA达到9.2mmol/L，出水pH也降至5.7，出水有明显的酸味。由此断定，IC内出现“轻微”酸化。

原因有两个：

(1)第33天将进水负荷由4.00kg/(m3˙d)提高至5.33kg/(m3˙d)，负荷提升了33%，容积负荷提升过快。

(2)焚烧渗滤液中高浓度的氨氮、盐离子等物质会对甲烷菌产生一定抑制，而且试验用渗滤液处于半水解酸化状态，VFA高达5~7g/L，故负荷提升过快后，受抑制的甲烷菌无法及时降解原水中和产酸菌产生的有机酸，导致出水COD及VFA急剧升高。

厌氧反应器酸化后，可以采用投加新鲜颗粒污泥、降低进水COD、清水冲洗等方法进行酸化后的恢复。由于本实验酸化期仅为5d，且负荷不高，COD去除率仍达70%，所以对IC反应器仅采取降负荷的方式重启反应器(同时加碱将进水pH调至7.5~8.0)。

由图3可知，尽管大幅度降低负荷至3kg/(m3˙d)并稳定3d，但出水COD仍高达900mg/L以上。其后再次缓慢提高进水COD至5220mg/L时，出水COD逐步稳定在566~816mg/L，COD去除率也恢复到86%左右，达到了酸化前的水平。当负荷提高到12kg/(m3˙d)，出水COD又一次出现了跃升。

第72天—第76天，出水COD从2148mg/L陡升至4231mg/L，COD去除率急剧下滑到65%。为了进一步检验系统是否能承受这么大的负荷，又连续以相近的负荷运行5d，虽然出水COD在一段波动后略有回落，但基本都在2500mg/L以上，COD去除率始终低于80%。此时出水VFA上升到12mmol/L，但出水pH并未大幅度下滑，反应器并未酸化。

这主要是因为IC反应器中污泥已经不能承受12.12kg/(m3˙d)的焚烧渗滤液负荷，负荷过高致使系统中大量的未完全降解的有机物随出水排出，导致出水COD快速升高。而且，渗滤液中抑制物质的浓度也可能随着进水浓度升高而达到微生物所能承受的阈值。此时不宜再提高负荷，负荷提升期结束。

此后降低负荷至10.8kg/(m3˙d)，进入稳定运期，此阶段共进行10d。稳定初期(第80天—第82天)，出水COD并未明显下降，一直维持在2000mg/L以上。此后，出水COD缓慢降低，并最终稳定在1450mg/L左右，COD平均去除率达86%，且波动很小。说明IC反应器能高效处理焚烧垃圾渗滤液，并能长期保持稳定运行。

2.2.2pH及出水VFA浓度的变化

IC反应器负荷提升期和稳定期pH及VFA的变化见图4。

图4IC反应器负荷提升期和稳定期进出水pH及出水VFA变化曲线

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