UASB+SBR法处理老龄填埋场的垃圾渗滤液

UASB+SBR法处理老龄填埋场的垃圾渗滤液摘要本文从试验性和实用性的角度出发，对深圳市某老龄垃圾填埋场的渗滤液进行厌氧UASB+好氧SBR生物处理试验。UASB+SBR的生物处理试验是按接种启动、培养驯化和正式运行等步骤进行。在NH4+－N浓度为450mg/L以下，在pH为7左右，为37℃的条件下，厌氧UASB反应器能顺利处理含白糖的人工合成废水，去除率可达81%。在相同条件下，UASB反应器也能顺利处理稀释体积比为26%（CODCr浓度为1220mg/L左右）的渗滤液，但CODCr去除率很低（约为27%）。此时，UASB反应器的出水又经过SBR的处理，CODCr进一步得到降解，去除率约为16%。同时把NH4+－N浓度和CODCr浓度调高（分别约为910mg/L和2460mg/L），在pH和温度不变的情况下，UASB反应器的微生物受到严重的抑制，SBR反应器也受到了影响，两反应器的CODCr去除率均有不同程度的降低，分别约为10%和13%。试验表明UASB+SBR不适合作为对老龄垃圾填埋场的渗滤液的最终处理工艺。关键词老龄填埋场垃圾渗滤液UASBSBR生物处理老龄填埋场垃圾渗滤液的成分复杂，含有种类繁多的有机物质和无机物质。大部分有机物属于难降解物质，表现为CODCr浓度高，BOD5/CODCr指标低。无机物质类型也很多，表现为NH4+－N和CO32-浓度高，碱度大[1][2][3][4][5][6]。上流式厌氧污泥床（UASB）属新型高效的厌氧反应器，对高浓度的可降解的有机废水具有很高的适应性，去除有机物的效率高，因而被广泛应用在食品工业废水的处理上[7][8]。间歇式活性污泥法（SBR）工艺紧凑，运行方式灵活，能实现硝化和反硝化功能，因此被广泛应用于水量少的废水处理上[5][6][8]。考虑到老龄填埋场垃圾渗滤液的性质，以及UASB＋SBR的工艺特点，本试验先对渗滤液进行预处理，去除部分NH4+－N和CO32-后，再采用厌氧和好氧的组合处理方法处理之。1试验水质试验所用水样取自深圳市某垃圾填埋场，填埋场已经正式运行了5年。渗滤液是在进入调节池集水总盲管的出口上取的，是新鲜的。渗滤液表观颜色为棕黑色，有难闻的臭味和氨味。具体的水质指标如表1所示。表1某填埋场渗滤液的水质特征邻COD画Cr淹BOD典5致NH澡4古＋革-N存pH蹄SS勉色度惜重央规倦金照崇充属股As知Hg脖Cd侮Cr哈Pb鞋Ni壶6808药1630吵3220愈8.19诸602立5000稻0.0000既5教0.05仪0.7往0.01龟0.3伪0.052注：pH无单位，色度单位为倍外，其余的单位为mg/l；由表1所示，渗滤液的CODCr、BOD5、NH4+－N、pH、SS和色度都比较高，而可生化指标BOD5/CODCr仅为0.24，表明此废水的抑制微生物活性，或且是有毒有害物质很多。表1也表明，渗滤液中的重金属浓度比较低，均符合排放标准，As比标准（As=0.05mg/L）的略大，因此不必考虑重金属和As的去除问题。取回的渗滤液经化学沉淀和曝气吹脱后，水质指标如表2所示。表2预处理后混合的渗滤液水质还COD配Cr迎（菌mg/则l座）团BOD止5击（烛mg/衬l炸）泳NH厦4遍＋听-页N肯（准mg/巴l稀）后pH蹲4762释1480他1736膏10.7渗滤液经预处理后，CODCr浓度有所下降，NH4＋-N的浓度比原水降低的比较大，可生化指标BOD5/CODCr为0.32，水质有所好转，但COD和NH4＋-N浓度的绝对值仍很高。2试验装置为便于试验的观察和反应器的加工，UASB和SBR反应器均采用机玻璃制造，他们的有效容积分别为5L和12L。为保持UASB反应的温度恒定，在其外部加上一层保温层。UASB和SBR反应器的示意图分别为图1和图2。3试验过程UASB反应器的颗粒污泥取自啤酒厂废水处理站的厌氧反应器，SBR反应器的活性污泥取自城市污水处理厂的回流污泥。由于啤酒废水和城市污水的性质与垃圾渗滤液的性质有很大区别，因此采用驯化的方式使微生物逐渐适应对渗滤液的处理。整个试验过程分为三个阶段。图1UASB反应器示意图图2SBR反应器示意图3.1UASB反应器的接种启动辣为了恢复厌氧奔微生物的活性饿，启动所用的屯废水为含白糖抖的和碳酸氢铵名的人工合成废落水。主要有关凉参数如足表俩3村所示。锐表云3UAS仔B带反应器的接种浪启动阶段参数嫌表互Q(l/d)非COD俩Cr候（修mg/昼l承）暴N伯V死仔(副kg/m虑3挪·d年)缺NH聚4仍＋鼓-添N走（昏mg/膜l洒）屋pH裤2.3省84祸4峡～津868悟0.38问8雹～乓0.399则14雷8头～巡156悔6.景9恒～挤7.2内注侨：启Q汁为进水流量盯，尚N滤V粗为等CO娃D处污泥负荷率，珍下同。吸3.2UA脖S副B劝微生物培养驯予化以搜及寺SB遵R党微生物接种驯翼化惑为使微生物能糊够适应实际的深渗滤液，本阶旁段提高了进壤水絮COD锣Cr预和育NH新4监＋香-只N戴的浓度，并且伏根据微生物的钞特点，在培养游的后半阶段，椒改变漆了上COD盒Cr斤和酬NH剂4恰＋紧-枣N帜的组成。叮3.2.1坡UAS巨B昏微生物培养驯简化前半阶段封所用废水仍为沈含白糖的和碳所酸氢铵的人工阶合成废水，只缸不过浓度均增追加约了一倍。妈主要有关参数址如技表盗4沟所示。探表死4UAS毯B出微生物培养驯迁化前半阶段参财数表乘Q(l/d)湿COD恶Cr奶（仍mg/浴l气）狱N臂V帅叔(铁kg/m峰3否·d罪)善NH挎4磨＋盲-碍N稻（葡mg/聪l谱）墙pH品2.3葬168朗6瑞～斗1724尽0.77趟6绢～慧0.793盆29影4照～织308跳7.消0踩～猛7.2浙3.2.2塑UAS哭B竿微生物培养驯咬化后半阶段哄及坡SB铸R耐微生物接种驯捕化摔人工合成废水卷的组成发生改践变，把白糖的浊和碳酸氢铵溶弱解到由渗滤液宪，并用自来水赛稀释，破但摸COD妖Cr积和敏NH岗4傲＋祸-差N蚕的浓度番与阴UAS烦B伍微生物培养驯高化前半阶段的钢接近。白糖和淋渗滤液各提供泡约一半套的社COD戏Cr沫，碳酸氢铵和甩渗滤液各提供宏约一半督的裁NH屈4防＋谎-柄N嫌。主要有关参借数如慨表体4漠所示。育表和4UAS状B集微生物培养驯图化后半阶段参肤数表材Q(l/d)烈COD攻Cr莫（渣mg/低l院）晓N饿V伸遮(耽kg/m冤3红·d僚)裹NH宾4研＋坝-避N前（留mg/百l装）浅pH辞2.3赴161螺8症～柔1638阁0.74找4才～仓0.753占29盏4傻～淡314旋7.每0慨～滚7.2兵由于好氧微生订物对环境的适肌应性比较强，乳所露以腐SB卧R晶微生物接种驯资化的进水为此造阶段粒的己UAS注B蓄出水。其有关叨参数如腾表冰5场所示。祸表你5SB筛R县微生物接种驯蹈化阶段参数表亡O处2系(捐mg/l)犯MLS侄S权（饭mg/蛛l熄）艰SV%害N桶V姐苹(解kg/m搜3宵·d谊)踩pH换5.俯6绵～察5.8银358傻6商～偷3703著3凑2户～但64肤0.05愈3蚁～彩0.071婚6.增7狗～湖6.8另3.2.趟3跟生物处理的正裳式运行慈本阶段的废水窑全部为渗滤液胶，采用不同的岸稀释倍数。亦疲分为两个半阶胸段。主要有关圾参数如阵表语6命至忘表搅9盘所示。遣表粱6UAS取B摄正式运行前半愤阶段参数表帖Q(l/d)楼COD冠Cr都（樱mg/去l勤）景N改V交约(递kg/m豆3瓣·d镜)抹NH鉴4统＋摘-奸N评（差mg/浸l稀）知pH剪2.3盆121键3闭～撕1253溜0.55惭8内～俗0.576剥45梦3由～轿465境6.歇8色～士6.9址表炮7SB卷R感正式运行前半论阶段参数表前O沾2专(袋mg/l)纯MLS猫S旧（捷mg/弦l勉）册SV%晓N湿V桥寇(穗kg/m蛛3隔·d惜)掩pH秘5.竟6卸～瓜5.9移365略7疗～柄3684刑2施4蹈～纠45隙0.17粥0三～拌0.194亲6.材6窝～嘉6.9根表共8UAS宏B绕正式运行后半纵阶段参数表皇Q(l/d)为COD三Cr慢（军mg/董l铺）街N讽V热企(另kg/m凳3乐·d量)渠NH箱4潜＋第-苏N本（掌mg/沟l芦）厦pH磨2.3至246瞎4隔～届2487归1.13晌3渐～遍1.644祖90崇7怀～衣915蔽6.把8枯～能6.9慕表运9SB薪R届正式运行前半概阶段参数表肾O溜2多(倒mg/l)母MLS结S债（妄mg/百l窃）揪SV%耻N箱V沫少(谣kg/m活3链·d士)戒pH卖5.市6踏～窜5.7烂359么4修～振3683笔3幼5淋～庭61逼0.42非5赌～万0.438怀6.春7经～谣6.9遵4良试验结果与分抵析光4.吼1何接种启动阶段拨结果与分析淘4.1.侍1鹅结果设试验开始教的申6掠天里仅，搏p腐H僵值降低，废水泪的去除率不高仗。试验结果如叙图孤3稍所示。本图财3UAS禽B融接种启动试验结结果图攻搭津结果分析国开始几天里沿，包p疲H温值的降低表明叛，厌氧酸化微貌生物很容易适起应此水质，酸敲化反应能较好舱的进行。厌氧您碱性消化微生戏物在开始阶段斗的适宜性比较毁差，但随着时炉间的推移，也棚逐渐适应了巨。订CO仓D途的去除率逐步旅上升，直至最士后稳定筹在客7都2割％左右，表明建颗粒污泥的活狐性得到恢复。狂4.石2魔驯化阶段结果玻与分析诞4.2.炮1贿结果木试验结果如脊图衫4运、敲图帅5赖和哀图被6大所示。提图叨4UAS竹B注培养驯化前半涂阶段结果图料图湾5UAS聚B齿培养驯化后半乌阶段结果图括图精6SB上R煎接种驯化阶段砌结果图寿4.2.料2趴分析绵如辽图巾4蓝，爸在采UAS及B均培养驯化前半柴阶段，在比较旱短的时间里，胡微生物项对道CO者D趋的降解很快达谅到平稳阶段傍，捕CO后D拐的去除率最后效维持狼在慧81敢%闯左右。同时表惊明，所有种类奥的厌氧微生物缺都很快的适应腿了这种环境锅，泰NH越4哑＋返-剧N区浓度期为做450mg/经L支左右的合成废鸟水，对厌氧微邮生物没有太大驴的影响。邪图抄5农表明，在含有留渗滤液的情况葵下更，膀CO动D刷的去除率逐步予降低，并趋于佣稳定。表明含酒大量难降解有驻机物的渗滤液迈也很难被颗粒森污泥降解，可逝能原因是：虽牌然颗粒污泥含泡有大量的厌氧司微生物，但由殃于有机物质为碧难（或不可）径生物降解的，谅因此不能以量狼取胜砖。立SB士R紧反应器开始阶漂段蹦的花CO恶D快和示NH只4津+蛋-蚕N芹去除率都很高偷（明图笼6慧）的原因主要贯是计算数据的汉取值。因够为搂SB匹R使的进水来浴自陕UAS财B域的出水，因津此的SB壳R宿进横水阴CO巾D暴和汪NH湾4垂+便-钓N彼的浓度就纪是众UAS丢B芳相应项目的出盯水浓度，又由窄于悲SB寸R弟反应器里的活哭性污泥含水率建很高，恶对宴CO议D踏和辞NH援4固+盘-撤N谈起到稀释作用岔，固最终表现针出来开始的去菜除率比稳定时瞧的去除率高锐。愈SB狭R鸣对露CO祝D搞的去除率稳定接在胁2锦8霞％左右也表明乱，好氧微生物孤对难（或不可棉）生物降解有镜机物质的处理颂效果也不好。蓬4.补3雁正式运行阶段肤结果与分析拿4.3.牛1奉结果纺本阶段的进水日全部由渗滤液珍稀释而成，试非验结果如佣图它7滔、碑图献8朝、铅图捷9尽和树图个1锯0篇所示。珍图紧7UAS弱B扶正式运行前半势阶段结果图督图渣8SB惭R拦正式运行前半物阶段结果图很图唯9UAS睛B浊正式运行后半钉阶段结果图艰图聪10SB呼R至正式运行后半狸阶段结果图模4.3.从2蹲分析奖由弄图惜7际、询图姓8煮、志图革9稼和顾图遭1壳0脏可以看出微生谦物对渗滤液中的别CO肃D铸去除率都比较矩低。稳定时，受在正式运行前金半阶段（链图农7顿和中图蓄8为），厌氧和好伟氧处理乞对运CO攀D懒总的去除率（兰用临SB欠R味的出金水赖CO拢D请浓度除以相应敌的请UAS附B短进兵水袜CO吗D歪浓度）居在猛4限0耕％左右，略大呢于进水渗滤浊液藏BOD秀5汁/COD掀Cr间的比液值绍0.3滑2辽，表明组合的彻系统对渗滤液券的处理效果有名所提高，同时躲也表明进葱水附NH查4壁+嫂-垂N摄浓度蔑为图450mg/予l初时，对微生物况没有明显的抑拔制作用。由圆图钩9翼和寺图昨1夜0乔可以看出，翼对男CO果D等的去除，不管罗是总的去除率圈（教约饺2类1历％），还是单钓独的去除率，半都明显地比正济式运行前半阶缴段的要低。表谋明蔬910mg治/lNH魂4滨+镇-亮N施浓度对微生物材有比较明显地敌抑制作用。5结论于1)始负厌氧处理经过衡接种和启动阶蔑段、培养和驯党化阶段以及正颤式运行阶段三舟个阶段的试验咸，在这三个阶磨段中告，套UAS事B玻反应器对易（博可）生物降解洁有机物的去除级率都很高，但求对难生物降解尼有机物（或可题生化性差物质碑）的去除效果紧差。拾在究p笑H驶值闷在辣7.绕0员左右，温度闹在末3错7寒℃寿左右时拐，权450mg/括L饶以下旬的芳NH忘4信+笋-请N脑对浓度废水的怀厌氧处理基本泪没有影响，但余在得900mg/赤L载左右时，就有径很大控制作用参。慢2)饲裂好氧处理试验居表明程，没NH侮4插+除-眠N还的浓度对好氧疗生物有一定的双控制作用，但饭相对于厌氧而诚言慎，杂SB佳R弓处理系统微生蓝物抵巩抗茄NH华4潮+企-责N屋抑制作用的能绢力要强。跟3)逝率对易于生物降准解的废水洲，您UAS惕B绑反应器是高效锅节能的，但对稠于难生物降解恐的有机物的去咬除能力很差奉，春CO乖D医的去除率低。打因此喇，炉UASB+宇SB监R己生物处理工艺式不适于老龄生疲活垃圾填埋场亮渗滤液的处理接。要4)没争整个系统耳对蕉NH再4耻+费-仰N斯的去除率都很绪低。在厌氧阶厕段特别低商，届NH肝4缓+施-财N递的去除率逢在妇1师%跪左右。片在好氧段晓，尺NH坦4宏+尖-久N制的去除率相对邪要高一点，扁在滚4~13锤%岁之间（不包括抛稀释作用的影旅响），主要原苏因是鼓风曝气借的吹脱作用，魄也包括少量用铜于合成细胞质己所需要栋的矛NH杆4士+批-余N睛。因此，对高芳浓度妙的传NH别4迫+事-挂N享去除，采用组喜合厌氧和好氧交的婆UASB+S须B低R亦处理工艺，效杆果很差。参考文献：雕[1]糊社赵由才，宋立狠杰，张华歇.恶实用环境工程东手逢册撕[粮Ｍ镜].猜扮北京：化学工慢业出版女社略.2002.趴碎[2]显讯杨国清，刘康兴怀梨.逐缎固体废物处理套工爬程她[M].血柱北京：科学出锡版社佳，考2000.和[3]轰Robins效onH盆D纹，亏Maris泊PJ.T链heTre丈atment颠ofle自achate忘sfrom毛Domes沉ticWa访stein掏Landf铲illSi敞tes[J]总.Jou评rnalo寺fWPCF阻武，留198锻5鸽，掉57(1):速25~32.死[4]云细龙姻燕绕.放深圳下坪生活梢垃圾卫生填埋缸场渗滤液处理例工艺的探讨裹[J]样.呜傍有色冶金研究请与设计林，供199雁4论，攀1扶5优（滋1啄）你：夺31~37.女[5]寨术沈耀良禽，姨王学华汤.纱尊新型厌氧处理截工呜艺册+如好氧法处理垃星圾填埋场渗滤娃液蝶[J].释重庆环境科学切，藏1994旗，潮16警(衬5治):掩36次~劝38战.普[6]迅亲谢可蓉阿，砖温旭志，谢璨奸楷投等熄.SB宗R议法在垃圾渗滤姥液治理中的研余究及应用辞[J]梳.刺暴广东工业大学货学报狱，答200吗1菌，戚1掉8曾（框4程）聪：撒90~93.拌[7]榆但贺延划龄羽.炒扩废水的厌氧生马物处氏理闸[M].哄牺北京：中国轻昂工业出版胜社辛.1998.床[8斩]惭严煦欲世电.养僵水和废水技术邻研沟究阻[M].秩缸北京：中国建蝴筑出版跨社根.1992肢.些A赖ged婶–难landfi穷lllea姻chate誉treatm滨ent柄with剖thewa泳yofU雹ASB+SB钥Rsyst纵em绪Abstra晌ctAcco爬rding施tothe觉princ偿ipleo扑ftest州abilit副yand瘦practi园cabili紫ty,so浸meexp伟erimen杆tsare泪condu照ctedt藏otrea睛tthe摧leacha躬te吊ofth软eShen厚zhen慨landf任ill烈site董.知A巡fter嫁the征leacha胀te脊ispr劫etreat描ed,th帆e杏anaero针bic抚UASB鼠andae圾robic简SBRre痕actors贿areu摩sedfo貌rbiol泉ogical姥treat阵ment.厌The沿anaero惊bic捎UASB解+aero瞧bicSB序Rcomb炼inedr祸eactor晴experi膀ences瞒3phas纱es:sl桂udge被inocul瑞ation随andi桐nitiat悟ion,c棚ulture啊and口acclim饰at倦ion,a咱ndope饺ration有.Int脏hecon覆dition烈that暴theco帝ncentr馆ation能of殖NH捆4芳+劣－抛N辞islo耐werth密an450来mg/L粉,pHis港about牧7,and病飞temper罗ature监is绑3键7夫℃灶,the鄙anaero颗bic燃UASB辨reacto犁rcan出treat雹artifi