生活垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处理工艺

负荷提升期，进水中浓度越来越高的有机氮在IC反应器内通过氨化作用转化为氨氮，增加了系统的碱度，提高了出水pH。由图4可以看出，酸化前，出水pH与进水相当。酸化期由于产甲烷菌活性受到抑制，VFA开始积累，VFA浓度由酸化前的5.6mmol/L上升到9.8mmol/L，出水pH也由6.62降到了5.74。

酸化重启后第7天(第44天)，出水pH上升到7.12，系统酸碱平衡重新恢复。此后，出水pH进一步升高。第50天开始，出水pH开始高于进水pH。在进水COD达12.2kg/(m3˙d)的极限负荷期，出水pH仍在6.5以上。降负荷进入稳定期后，出水pH稳定在7.52~8.04。

此外，除酸化期，出水VFA随出水COD的升高而缓慢升高。当进水负荷提高至12kg/(m3˙d)时，出水VFA大幅度升高到12mmol/L。随后，随着负荷的降低，出水VFA缓慢回落，最终稳定在8.3~9.0mmol/L。尽管出水VFA浓度很高，但反应器内pH在7.5以上。

胡纪萃认为，在pH为中性或偏碱性时，大部分VFA以离子态存在，而只有游离的VFA才会对甲烷菌产生抑制。所以，此时的VFA浓度(8.3~9.0mmol/L)相对而言是无毒的，不会对IC反应器稳定运行产生不利影响。

3ALR运行状况

3.1有机物去除分析

在IC反应器运行到第36天时，进行好氧实验。在7.5L的ALR中接种2.5L好氧污泥。实验前4d，同样用啤酒和自来水配成COD为1000mg/L的废水驯化微生物，初始进水量设定为5L/d，运行结果如图5所示。

图5ALR进出水COD及去除率变化关系

由图5可知，驯化4d后，出水COD从428mg/L迅速降到86mg/L，污泥驯化完成。第40天开始，停止加啤酒水，开始将IC反应器的出水打入ALR内。由图5可知，当进水基质由含有糖类、酵母、蛋白质等物质的易降解啤酒水换成难降解的IC反应器出水时，ALR出水COD迅速升高到170.5mg/L，其后3d，出水COD持续升高到340.5mg/L。

而此期间ALR进水COD基本稳定在750~930mg/L。原因可能有如下两方面：

(1)进水基质的变化。

好氧微生物一时难以适应渗滤液的水质，其活性受到抑制，且经过厌氧处理后，废水可生化性大大降低，在ALR中难以充分降解。

(2)葡萄糖效应。

由于ALR前期用易于降解的啤酒进行驯化培养，微生物已经适应了吸收这些易降解物质作为其生长繁殖的营养源，生长旺盛。当将基质替换为渗滤液厌氧出水时，微生物会首先利用残留的啤酒作为营养物。

当啤酒消耗完后，微生物才会降解IC反应器出水，且同样会优先降解其中的易降解物质(如碳水化合物、短链脂肪酸等)，最后才会降解长链脂肪酸和芳香族化合物等难降解物质，这些未完全降解的难降解有机物随出水流出，使得出水COD迅速升高。

随着好氧微生物活性的增强及对渗滤液水质的逐步适应，第45天—第50天，出水COD缓慢下降到250mg/L以下。第62天—第67天，进水COD跃升到1200~1600mg/L。第62天—第65天，ALR出水COD为387~486mg/L，并未出现陡升现象，说明ALR具有良好的抗冲击负荷能力，这是因为ALR独特的流态强化了传质作用。

ALR间歇进水时整体上呈推流，但反应器内部呈环流状态，泥水沿导流筒内外确定的方向高速循环流动，使得有机物能与微生物在相当长的时间内进行充分的接触反应，也提高了其降解COD的效率。第66天、第67天，由于进水COD持续升高，出水COD也分别上升到610.5、545.6mg/L，超过500mg/L的排放标准。

其后决定通过将进水量由5L/d降至3L/d的方式来降低容积负荷。随着每日进入ALR中有机物量的降低，第70天，出水COD缓慢下降到328mg/L。此后系统出现冲击负荷，第71天，ALR进水COD急剧上升到2148mg/L，此后持续上升，第71天—第80天，进水COD基本在2500~4300mg/L波动。

第71天—第73天，ALR出水COD稳定在400mg/L左右，并未随着进水COD的大幅度升高而升高，COD去除率稳定在80%以上。随着渗滤液中的有毒有害物质逐渐在ALR中积累，好氧微生物受到的抑制作用愈发明显，出水COD升高到550~700mg/L，且液面出现大量白色泡沫。

说明此时ALR可能已经处于超负荷运行状态。第80天—第89天，IC反应器进入稳定期，ALR进水COD逐渐下降到1400~1700mg/L，出水COD也慢慢回落到430mg/L以下，COD平均去除率为77%。说明在冲击负荷消失后，ALR能迅速恢复高效稳定的运行状态。

3.2氨氮去除分析

在IC运行第50天时，开始进行ALR反应器对氨氮的去除效果研究，实验结果见图6

图6：ALR进出水氨氮及去除率变化关系

由图6可知，第50天—第53天，氨氮去除率较低(在85%以下)。这可能是因为此阶段ALR中污泥以异氧菌为主，硝化菌还没有培养成熟，异氧菌消耗了大量的DO来充分降解有机物(此阶段出水COD较低，在250mg/L以下)，位于絮体内部的硝化菌因为得不到足够的DO使其生长受到一定抑制，硝化速率较低。

此后出水氨氮逐渐下降。第61天—第67天，进水氨氮负荷由150g/(m3˙d)逐渐上升到311g/(m3˙d)，出水氨氮也上升到38.4~51.3mg/L。随后，由于进水量降至3L/d，氨氮负荷也降至200g/(m3˙d)以下，氨氮去除率随着氨氮负荷的降低而上升，即使到了极限负荷期(第71天—第79天)，进水氨氮质量浓度达到480~800mg/L，但由于HRT的延长，硝化菌在适宜的生长环境中有足够的时间来充分降解进水中的高浓度氨氮，出水中氨氮质量浓度仅有2天超过45mg/L的排放标准。

第80天—第89天，IC进入稳定期，ALR进水氨氮质量浓度在350~500mg/L波动，出水氨氮质量浓度基本低于35mg/L，氨氮去除率在91%左右。由此可见，ALR在稳定运行期对IC反应器出水中的高浓度COD和NH4+-N具有较高的去除率，且波动很小，这是ALR的一大优势所在。

4结论

(1)在中温条件下，利用IC反应器处理生活垃圾焚烧厂渗滤液，当进水有机容积负荷为10.8kg/(m3˙d)时，COD去除率可达到86%，出水pH在7.52~8.04，出水VFA在8.3~9.0mmol/L波动。

(2)IC反应器由于负荷提高过快发生“轻微”酸化后，通过在进水中补充碱度和降低进水负荷的方式重启酸化反应器，12d后，COD去除率回升到86%，出水VFA浓度也下降到6.4mmol/L。

(3)ALR出水COD和NH4+-N能够达到《污水排入城市下水道水质标准》(CJ343—2010)B等级规定。IC—ALR组合工艺能充分降解生活垃圾焚烧厂渗滤液中高浓度有机物和氨氮，并能保持长期稳定运行。

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