活性污泥法处理垃圾渗滤液新型脱氮技术浅析

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　　摘要：垃圾渗滤液是一种高氨氮高有机物废水，一直是水处理行业难点。渗滤液处理技术的脱氮效果关系到其可行性和经济性。本文重点阐述了活性污泥法处理渗滤液脱氮的內源反硝化和厌氧氨氧化等新方法。未来垃圾渗滤液处理技术的发展方向是挖掘活性污泥的脱氮潜力，降低渗滤液的处理成本。如何充分挖掘活性污泥法的脱氮潜力，在降低成本的同时提高渗滤液的总氮去除率是广大学者研究的热点和未来的发展方向。
　　关键词：垃圾渗滤液;活性污泥法;生物脱氮;內源反硝化;厌氧氨氧化
　　2014年，我国的生活垃圾总产量已经达到了1.8亿公斤以上，而80%以上的垃圾采用垃圾卫生填埋进行处理。由垃圾卫生填埋产生的垃圾渗滤液产量已经达到了每年3500万吨以上。为了减少垃圾渗滤液对环境产生的危害，我国在2008年颁布的新的渗滤液排放标准《GB16889-2008》中明确提出了总氮的排放标准。
　　1垃圾渗滤液的水质特点
　　垃圾渗滤液的颜色为黑色或黄褐色，带有特殊的恶臭气味。它含有大量的有机物和无机物，包括各种难降解有机物、氨氮和金属离子。这种含有有毒有机物和高氨氮的废水十分难处理，即使采用污水处理中的核心工艺活性污泥法，也很难保证出水能够达标。
　　2垃圾渗滤液的生物脱氮的难点
　　目前垃圾滲滤液生物脱氮的主要难点有：①水质水量的不确定性增加了稳定达标排放的难度。②氨氮含量非常高，实现有效彻底的总氮去除十分困难。③单一的生化工艺难以实现渗滤液总氮的有效去除。
　　3活性污泥法处理垃圾渗滤液中总氮的新技术
　　传统的活性污泥法对渗滤液的氨氮去除效果较好，正常情况下可以达到排放标准的要求。但硝化的过程中渗滤液的有机物消耗巨大，给传统的反硝化带来极大的困难。为了降低渗滤液总氮达标的处理成本，近几年研究者对更先进的处理工艺进行了研究，例如內源反硝化脱氮工艺和厌氧氨氧化脱氮工艺。
　　3.1內源反硝化去除渗滤液中总氮的特性
　　反硝化菌具有贮存内碳源的特性。在污水中没有外碳源的条件下，反硝化菌会利用体内贮存的碳源进行內源反硝化。如果通过人为的操作强化这种特性，就能够在不添加碳源的条件下实现对渗滤液的深度脱氮。
　　朱如龙等人采用ASBR+脉冲SBR组合对早期垃圾渗滤液进行处理。渗滤液COD和氨氮浓度分别为8528mgL±100mgL和1154mgL±50mgL。系统出水的COD和总氮去除率为89.61%-96.73%和97.03%-98.87%且无需添加碳源。王凯等人采用ASBR联合SBR的组合工艺处理的渗滤液COD和氨氮分别为6000mgL±100mgL和1100mgL±50mgL。最终该系统COD和总氮的去除率分别达到90%和95%以上。由此可见，通过內源反硝化的脱氮作用，可以实现对渗滤液的深度脱氮。
　　3.2厌氧氨氧化技术处理垃圾渗滤液脱氮的特性
　　厌氧氨氧化脱氮技术是一种先进的自养脱氮技术。它最大的优点是脱氮过程无需碳源，而且脱氮效率很高。
　　Wen等人采用一段式SBBR工艺处理晚期垃圾渗滤液。研究结果表明，SBBR内脱氮主要依靠厌氧氨氧化过程。当SBBR硝化时的溶解氧控制在2.7mgL左右时，通过厌氧氨氧化去除的总氮去除率最高，可以稳定在90%以上。溶解氧对厌氧氨氧化有抑制作用。为了解决此问题，Xu等人采用一段式间歇曝气SBR处理晚期垃圾渗滤液。曝气过程发生短程硝化，缺氧搅拌的阶段发生反硝化和厌氧氨氧化。最终系统总氮的去除率达到了90%以上。Zhang等人也通过一段式SBR处理晚期垃圾渗滤液，其COD和氨氮分别为1900±200mgL和1950±250mgL。最终系统对渗滤液的脱氮率大于92%，其中15.6%来自于反硝化作用，77.1%来自于厌氧氨氧化作用。通过以上研究可知，在一段式厌氧氨氧化工艺中进行间歇曝气，可以很好的控制溶解氧对厌氧氨氧化的不利作用，但缺点是操控比较复杂。
　　两段式的厌氧氨氧化工艺比一段式更加复杂，但同时去除效率也更高。苗蕾等人采用三级SBR系统处理晚期垃圾渗滤液，其COD和氨氮分别为2200±200mgL和2000±200mgL的。三级SBR的作用分别为除碳SBR、短程硝化SBR和厌氧氨氧化SBR。最终该系统的总氮去除率稳定在90%以上。2016年，苗蕾改用两段式的SBR+SBBR处理进水COD和氨氮均为3000±100mgL的晚期渗滤液。其中SBR的作用为短程硝化和去除有机物，SBBR的作用为实现厌氧氨氧化。通过创新的操作模式，该系统的总氮去除率可以稳定在95%以上，出水总氮低于20mgL。研究结果表明，填料的加入可以提高系统的脱氮效率作用。Wang等人采用AO联合UASB的方式处理COD浓度为2305mgL和氨氮浓度为1240mgL的晚期垃圾渗滤液。最终系统COD和总氮的去除率可以达到62%和94%以上。
　　4总结
　　渗滤液总氮的去除一直是渗滤液处理的难题。新型的处理工艺如內源反硝化工艺和厌氧氨氧化工艺优点突出，是未来渗滤液处理的发展方向。就目前的情况看，这些工艺的设计和参数还需要进行优化和总结，因此需要更多的研究者和实践者进行努力和探索。
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