垃圾渗滤液污水处理厂工艺流程设计优化探讨

2渗滤液混合液处理主体工艺方案的比选

根据本项目水质特征和不同工艺的特点比较，初步确定本项目垃圾渗滤液污水处理厂采用“厌氧工艺段+好氧工艺段+深度处理工艺段”组合的三段式工艺流程。本文主要探讨厌氧工艺段和好氧工艺段的工艺比选。

2.1渗滤液厌氧处理工艺比选

厌氧生化处理具有能耗少，操作简单，剩余污泥少，投资及运行费用低廉等优点，已经广泛应用于国内外的垃圾渗滤液的处理，该工艺所需的营养物质少，适合于营养物质失调的渗滤液的处理。近年来，运用于垃圾渗滤液处理的厌氧生化处理方法主要有上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧滤池(AF)、厌氧流化床反应器(AFB)等。

上流式厌氧污泥床反应器(UASB)是一种结构简单、处理高效的新型厌氧反应器。废水从反应器底部上升通过包含颗粒污泥和絮状污泥的污泥床，在与污泥颗粒的接触过程中发生厌氧反应。

反应器具有三相分离器的特殊结构，可以在反应器内高效实现水、气、泥的分离，将活性较高的颗粒污泥保留在反应器中[2]。该反应器可维持较高的污泥浓度，较高的容积负荷率，无需投加填料和载体，运行维护简单，对有机污染物去除有良好的效果，在渗滤液污水处理领域应用广泛。

厌氧滤器(AF)是采用填充材料作为微生物载体的一种高速厌氧反应器，厌氧菌在填充材料上附着生长，形成生物膜[3]。生物膜与填充材料一起形成固定的滤床。污水在流动过程中生长并保持与充满厌氧细菌的填料接触，因为细菌生长在填料上将不随出水流失，在短的水力停留时间下可取得较长的污泥泥龄。由于滤床容易被渗滤液污水中的悬浮物堵塞，厌氧滤器不适合处理悬浮物较多的废水。

厌氧流化床反应器(AFB)是一种新型高效流化态厌氧生化处理反应器。厌氧流化床内填充活性炭等细小的固体颗粒作为载体[3]。废水从床底部向上流动，并使用循环泵将部分出水回流，以提高反应器内水流的上升速度使载体颗粒在反应器内处于流化状态。流化床反应器需要大量的回流水以保证流化态，致使能耗增加，成本上升。

流化态的形成必须依赖于所形成的生物膜在厚度、密度、强度等方面相对均匀或形成的颗粒均匀，较轻的颗粒或絮状的污泥将会从反应器中连续冲出。生物膜的形成与剥落难于控制，真正的流化床形态很难实现，致使工艺控制困难，投资运行成本较高。

表3渗滤液厌氧工艺优劣势比较

通过厌氧工艺比较分析，考虑本项目的特殊性和进水水质情况，初步确定UASB作为本项目的厌氧处理工艺。

UASB按800m3/d处理规模进行设计。设置3座UASB钢制反应塔，每座容积1000m3，直径12m，高12m。UASB前设置预酸化池，用于对初沉池的出水进行加热、调节pH和预酸化。预酸化池内设置潜水搅拌机，防止池体内固形物沉淀。

2.2渗滤液好氧处理工艺比选

渗滤液经过UASB厌氧生物处理后，出水中仍含有高浓度的COD和氨氮需要去除。渗滤液处理常用的生化工艺包括氧化沟、SBR、A/O工艺等，这些工艺的主要功能包括去除有机物和生物脱氮，对降低垃圾渗滤液中的BOD5、CODCr、氨氮和总氮都有显著效果。

氧化沟利用连续环式反应池作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，通常在延时曝气条件下使用。氧化沟设置有曝气和搅动装置，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。该工艺具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、运行稳定、管理方便等技术特点，但该工艺也存在着占地面积大、基建投资高、污泥易膨胀等缺陷。

SBR工艺较为简单，通过时间上的交替实现传统活性污泥法的各工序[4]。在流程上只有一个基本单元，将调节池、曝气池、二沉池功能集中于一池，进行水质水量调节、微生物降解有机物和固液分离等，故节省了占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现脱氮除磷的目的。

但SBR工艺对自动化控制要求很高。由于该工艺为序批式工艺，相关设备不是连续运行，设备闲置率较高。如图1所示。

图1SBR反应器示意图

A/O工艺是一种流程简单、稳定可靠、运行费用较低的脱氮脱碳工艺，通过硝化和反硝化作用机理，将去除CODcr和去除NH3-N、TN有机地结合。由于渗滤液中含有大量表面活性物质，直接采用好氧工艺处理，容易在曝气池产生大量泡沫，并加剧污泥膨胀问题。

经缺氧处理后表面活性物质得到了分解，可显著减少好氧池的泡沫，有利于系统的正常运行。如图2所示。

图2A/O工艺示意图

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