垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液处理工艺的研究

北极星环保网讯:垃圾焚烧厂的渗滤液是一种难处理的高浓度有机废水。采用纯氧曝气活性污泥法处理垃圾焚烧厂渗滤液工程实践表明,该工艺具有一定的冲击负荷适应能力,运行灵活,使渗滤液的处理满足生产需要。对行业内其他垃圾焚烧厂提高排放标准具有借鉴意义。

关键词：纯氧曝气；垃圾焚烧厂；渗滤液；处理技术

随着我国经济技术的发展和城市化进程的加快，传统的城市生活垃圾填埋处理受到越来越多的限制，根据城市生活垃圾处理无害化、减量化和资源化的基本原则，垃圾焚烧发电已成为近年来解决城市生活垃圾出路的一个新方向。

截至目前为止，有文献记载纯氧曝气应用于垃圾焚烧厂渗滤液处理的先例，因此，本研究在考虑工程建设与设备运营和维护的基础上，将纯氧曝气应用于垃圾渗滤液处理工艺的生化反应阶段，在A2O系统的O段安装I-SOTM现场纯氧曝气装置，以COD，NH3-N为综合指标，考察出水水质达标情况下其运行状态以及工程应用中设备的维护。

1材料与方法

1.1纯氧曝气的理论基础

纯氧曝气工艺与空气曝气活性污泥法机理上基本是相同的，都是通过好氧微生物对污水中的有机物进行生化反应使污水得以净化。根据亨利定律:在等温等压下，某种挥发性溶质在溶液中的浓度与液面上该溶质的平衡压力成正比。

=Hc•Cs(1)

式中:Cs为处于平衡状态下，氧气在水中的饱和浓度，mg•L－1；Hc为亨利常数，只是温度的函数，与压力无关；为氧气的平衡分压，Pa。亨利定律给出了混合气体中溶质气体进入溶液的定量关系。

菲克第一定律指出，在单位时间内通过垂直于扩散方向单位截面积的扩散物质流量与该截面处的浓度成正比，即浓度梯度越大，扩散通量越大。由双膜理论可知，在曝气过程中，氧分子通过气、液界面由气相转移到液相的传质过程的阻力集中在液膜上；氧气转移的推动力主要是气膜中存在的氧分压梯度和液膜中存在的氧浓度梯度。因此，氧气溶解过程中的扩散速度N0可以由传质速率方程表示:

1.3渗滤液站概况

某焚烧发电厂渗滤液处理站的设计规模为400m3•d－1，采用“预处理+厌氧+生化+超滤+纳滤+反渗透”工艺处理垃圾渗滤液，生化系统中2套相同处理量的A/O系统同时运行。

设计的进水水质:pH=5.0～6.0，COD≤5500mg•L－1，BOD5≤30000mg•L－1，SS≤12000mg•L－1，NH3-N≤1800mg•L－1，TP≤50mg•L－1。最终的出水水质达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)要求。

1.4纯氧曝气工程实验

实验以纯氧曝气A2O工艺为研究对象(见图2)，利用缺氧段中反硝化细菌的反硝化作用实现生物脱氮，好氧段中好氧菌对有机污染物的氧化作用来实现对有机污染物的去除。工程实验前期安装纯氧曝气实验装置，并将液氧导入到纯氧储罐中，以供实验使用。

根据测试结果和实验现场运行情况，可将实验分为3个阶段。第1阶段为池体的试运行阶段，2014年10月21日至11月26日，共计36d，在池体内部安装2台I-SOTM设备，实验初期主要调节生化反应池的理化性状和考察纯氧曝气活性污泥对垃圾渗滤液的处理量；第2阶段为正式实验阶段，11月26日至12月16日，共计21d，2台I-SOTM设备位置不变，主要考察纯氧曝气对COD、NH3-N的去除效率和渗滤液的处理量；第3阶段为单台I-SOTM设备运行阶段，2014年12月16日至2015年1月5日，共计20d，主要考察纯氧曝气对COD、NH3-N的去除效率和渗滤液的处理量以及纯氧曝气设备的服务范围。其中，COD、NH3-N的检测分别采用重铬酸钾法和纳氏试剂光度法。

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