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生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液有机污染物浓度高、氨氮浓度高,是典型的难处理的高浓度有机废水,目前国内大多采用“厌氧+MBR”的生物处理工艺,处理难度大、能耗高。
采用“厌氧+厌氧氨氧化+MBR”处理工艺,可以最大限度地发挥厌氧反应的作用,去除有机污染物,有效去除氨氮,降低后续MBR系统的污染物负荷,节省能耗、降低运行成本,对整个行业节能减排、渗滤液处理达标排放具有重要意义。
1垃圾焚烧厂渗滤液处理现状及存在问题
1.1概述
随着我国经济的日益发展,城市规模不断扩大,城市用地日趋紧张,生活垃圾填埋处置方式由于占地面积大等原因而遭到弃用,取而代之的是垃圾焚烧处理,目前我国已经建成或正在建设的生活垃圾焚烧厂达数百座以上。
生活垃圾焚烧厂运行过程中产生的污染物主要有垃圾渗滤液和恶臭气体,垃圾渗滤液具有污染成分复杂、污染物浓度高、污染物种类多等特点,其COD通常为20000~80000mg/L,氨氮为1000~2500mg/L。垃圾渗滤液如果处置不当,会严重影响周围的环境,垃圾渗滤液处理对垃圾焚烧厂的正常稳定运行至关重要。
1.2垃圾焚烧厂渗滤液处理现状
垃圾焚烧厂垃圾渗滤液经过处理后一般有如下几种处置方式:第一,排入城市污水处理厂,执行《污水综合排放标准》(GB89748-1996)的三级标准;第二,排入自然水体,执行《污水综合排放标准》的一级标准,也有要求执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》表2或表3标准;第三,按照当地环保部门要求,执行污水“零排放”要求,污水处理后回用,不许外排。
目前常用的垃圾渗滤液处理工艺是“生物处理+深度处理”,生物处理包括厌氧处理和好氧处理,而深度处理一般采用膜分离方式或催化氧化处理方式。厌氧+MBR工艺中,厌氧反应器的目的是大幅去除有机污染物,其出水COD值可达4000~6000mg/L,并将有机氮转化为氨氮;MBR由缺氧池、好氧池和超滤膜组成,通过碳氧化反应进一步去除有机污染物COD,并通过硝化反硝化反应去除总氮。
1.3垃圾焚烧厂渗滤液处理存在问题
1.3.1厌氧处理的优势难发挥
厌氧生物处理的原理是利用厌氧微生物的代谢过程,在不需要氧气的条件下将有机污染物转化为大量的沼气、水以及少量的细胞物质。由于厌氧处理能耗低,特别适合于高浓度的垃圾渗滤液处理。
厌氧处理虽然去除有机物的绝对量与进液浓度高,但其出水COD浓度高于好氧处理,原则上仍需后续的好氧处理才能达到较好的出水水质。考虑到出水对总氮的要求,一般后续好氧处理常采用具有硝化反硝化功能的好氧处理工艺,而垃圾渗滤液氨氮含量较高,厌氧处理对氨氮无去除作用,因此进入好氧处理阶段的氨氮含量也较高。
虽然厌氧处理对COD可以达到较高的去除率,但考虑到后续好氧处理脱氮过程中对碳源的需求,在实际运行中往往控制其出水COD维持较高的值。如垃圾渗滤液原液COD高达40000~80000mg/L,氨氮2000mg/L,如果不考虑后续好氧处理对碳源需求的问题,厌氧处理(必要时可以设置二级厌氧)出水COD可达3000~4000mg/L,但实际运行中,必须控制厌氧处理出水COD在10000~15000mg/L,由此可见,厌氧处理并未发挥出其应有的优势。
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