封场后卫生填埋场渗滤液处理工艺研究

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　　摘  要：研究采用吹脱除氨氮作为封场后卫生填埋场渗滤液的预处理工序，以厌氧-缺氧-好氧生化工艺作为二级处理工艺，之后采用超滤作为深度处理。结果表明：在吹脱5h以上，厌氧、缺氧与好氧的水力停留时间分别控制在18、18、24h时，出水经过超滤处理，COD与氨氮的去除均能达到国家《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB 16889-2008的要求。
　　关键词：封场后卫生填埋场;渗滤液;处理工艺
　　中图分类号：X705 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）17-0105-03
　　Abstract： In this study， ammonia nitrogen removal was used as the pretreatment process of sanitary landfill leachate after closure， anaerobic-anoxic-aerobic biochemical process was used as the secondary treatment process， and ultrafiltration was used as advanced treatment. The results show that when the hydraulic retention time of anaerobic， anoxic and aerobic is controlled at 18，18 and 24 h respectively， the removal of COD and ammonia nitrogen in the effluent can meet the requirements of the Standard for Pollution Control on the Landfill Site of Municipal Solid Waste （GB 16889-2008） after ultrafiltration treatment.
　　Keywords： sanitary landfill after closure; leachate; treatment process
　　1 试验方法
　　1.1 渗滤液来源
　　 以广东省中山市老虎坑生活垃圾填埋场渗滤液为研究对象，其填埋场于1996开始启用，于2008年封场，渗滤液随着时间的延长，有机物浓度降低，氨氮等污染物浓度升高，生化比下降。现渗滤液的水质情况为CODcr为3000～4000mg/L，氨氮为2000～3000mg/L，pH呈弱碱性，加酸会有大量气泡产生，颜色呈深褐色。
　　1.2 试验工艺流程及内容
　　 根据中山市老虎坑生活垃圾填埋场封场后的渗滤液氨氮高和COD高的特点，从满足生化性要求入手，首先需要物理化学反应脱氮，把渗滤液中的氨氮降至能够生化的条件，再进行生化去除COD，及为满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB 16889-2008，后段需要增加膜设备进行深度处理。设计的试验工艺流程如图1。
　　原水经过投加石灰溶液后，pH控制在9.5～10.5之间，采用射流吹脱与曝气相结合的方法，氨氮以分子的形式大量脱离（通过酸性喷淋塔回收氨氮）。吹脱液含有大量的SS，通过混凝沉淀池进行泥水分离，此时其pH值较高，呈碱性需要用硫酸溶液稀释至pH值8.0左右，再经过生化反应去除大部分的污染物，之后右采取超滤与纳滤进行深度处理，出水100%达标回用或排放。
　　 本试验研究氨氮吹脱的影响因素及合理参数的选择，及生化A/A/O工艺分段水力停留時间的选择。
　　2 试验结果及讨论
　　2.1 吹脱预处理反应条件
　　2.1.1 pH值对处理效果的影响
　　 设定吹脱装置水力停留时间为3h，混凝反应沉淀水力停留为2h的条件下，用石灰（或氢氧化钠碱液）溶液改变渗滤液的pH值，反应后对CODcr及氨氮去除率变化见图2。
　　 由图2可见，在其他条件相同的情况下，随着pH提高，氨氮去除率不断上升，但COD去除效果不大。当pH大于11时，去除率变化趋缓，考虑消耗药剂成本，且加的碱液越多，后序需要大量的酸回调。因些，试验选择pH=11为进入吹脱装置的参数。
　　2.1.2 吹脱停留时间的影响
　　 其他条件（pH=11）不变，改变吹脱装置的吹脱处理时间，测定出水的CODcr与氨氮等指标。试验结果见表1。
　　由表1可知，随着反应时间的延长，COD与氨氮的去除效果不断提高，但COD去除率上升不明显，几乎忽略不计。当在3h与4h两个试验，氨氮去除效果好，说明随着吹脱时间的延长，处理效果会越来越明显。考虑处理效益与成本问题，吹脱时间设定为3h。
　　2.2 生化系统运行条件和处理效果
　　 以pH=11、吹脱时间3h的条件下进行预处理后，经混凝沉淀及调pH后进入生化系统处理，改变生化系统的运行条件，研究处理效果。
　　 充分利用原有渗滤液生化处理工艺，更换设备，调整工艺为厌氧-缺氧-好氧。因渗滤液含N元素浓度高，加强缺氧反硝化脱氮功能，提高氨氮的去除效果。
　　2.2.1 好氧池到缺氧池回流比的确定
　　在生化脱氮系统中，好氧池出水部分回流到缺氧池中，再从缺氧池顺流到好氧池，对硝态氮进行反硝化，其他条件不变时，测定氨氮去除率随回流比的变化，结果见图3。
　　 从图3可知，回流比从0.2到1的变化过程中，氨氮与COD的去除率上升比较快，此后继续增大回流比则去除率增加幅度不大。综合考虑处理效果和运行费用等因素，采用设计回流比为1。 　　2.2.2 缺氧池运行条件及处理效果
　　当好氧硝化阶段的运行条件不变，回流比设定为1时，改变缺氧池的水力停留时间，测定其对COD与氨氮去除率的影响，结果见图4。由图4可知，随着HRT的延长，COD与氨氮的去除率逐渐提高。在HRT≤24h范围内氨氮去除率增长较快，此后曲线变得平缓，表明再延长HRT作用不明显，反硝化作用基本完成。综合考虑处理效果和运营成本，缺氧的水力停留时间取18～24h。
　　2.2.3 好氧系统的处理效果
　　 确定缺氧池的HRT为24h，好氧池加流比为1，通过对好氧池设定不同的停留时间6h、12h、18h、24h研究CODcr和氨氮的去除率，主要数据见表2。
　　从表2可知，缺氧池HRT为24h，改变好氧池的HRT，COD和氨氮去除率均随着好氧池处理时间的延长而增大，当好氧池HRT保持在18小时以上，COD与氨氮均能达到较好效果，能够达到进入后序超滤+钠滤（或反渗透）的深度处理工序（或进入大型的市政污水厂而不会对其造成影响）以达到国家标准《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB 16889-2008。
　　3 结论
　　（1）吹脱装置作为生活垃圾渗滤液的预处理，当pH调到11以上，吹脱时间3h以上时，本试验研究显示氨氮具有明显的去除效果且能达到进入处理的要求。
　　（2）生化处理采用厌氧-缺氧-好氧工艺，好氧硝化处理后出水回流到缺氧池进行反硝化脱氮，而缺氧池出水部分回流到厌氧池，确定适宜的回流比为1.0，本试验显示確定缺氧池与好氧池的水力停留时间为18～24h为宜。同时需要根据总磷情况，设定不同的厌氧池回流比，以达到总磷的去除效果。
　　（3）封场后的生活垃圾渗滤液在采用吹脱装置及A/A/O生化工艺，出水还是不能达到国家2008的生活垃圾填埋场污染控制标准，需要有超滤+钠滤（反渗透）等工艺的膜法深度处理工序。但采用试验的处理工艺，能够很大程度减轻膜法过滤负荷，减轻日常的维护强度及减少运营成本。因此，该试验可作为许多生活垃圾填埋场封场后渗滤液处理工艺提升改造的参考。
　　参考文献：
　　[1]孙静远.关于生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理措施[J].科技资讯，2015（13）.
　　[2]肖昌慧.生活垃圾卫生填埋场渗滤液处理工艺研究[J].科技与创新，2017（02）：111-112.
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