基于高级氧化的垃圾渗滤液处理厂提标改造技术研究-王国华

2013年11月第11期城市道桥与防洪0引言随着我国城市的发展和人民生活水平的提高,生活垃圾量快速增长,垃圾的处理处置工作也在全面开展。目前,我国大部分城市以卫生填埋作为垃圾处理的基本方式,许多城市已经建成了不同规模的垃圾卫生填埋场。垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水冲刷和地表水、地下水浸泡形成渗滤液，垃圾渗滤液成分复杂，污染物浓度高，若不妥善处理将形成二次污染，因此垃圾渗滤液处理是否达标排放是衡量一个填埋场是否为卫生填埋场的重要指标之一[1][2]。垃圾渗滤液的处理方法包括物理化学法和生物法。物理化学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化法等多种方法。在实际的工程应用及研究中单独采用一种技术往往不能做到达标排放，因此在使用时往往采取组合工艺对渗滤液进行处理[3][4][5]。垃圾渗滤液的新标准《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）于2008年颁布，与老标准相比，新标准一律采用一级标准；增加了汞、镉、总铬、六价铬、铅、砷等重金属指标；增加了总氮指标和总磷指标。由于新标准颁布之前垃圾渗滤液处理主要执行《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1997）二级或者三级标准，因此我国存在大量的垃圾渗滤液处理厂需要升级和改造以满足新的排放标准。1试验装置与方法1.1试验装置上海某垃圾渗滤液处理厂处理工艺为厌氧水解+矿化床，出水的CODcr、NH4+-N和TN浓度均不能满足新的排放标准。针对该厂的处理现状开展中试研究，探索渗滤液达标处理的技术路线和运行控制参数。现场中试工艺流程如图1、图2所示。图3为现场实景。中试装置的主要尺寸与设备型号如表1所列。王国华1，邱加洲2，沈昌明1（1.上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市200092；2.住友精密工业技术（上海）有限公司，上海市200040）基于高级氧化的垃圾渗滤液处理厂提标改造技术研究摘要：该文针对上海某已建垃圾渗滤液处理厂在新标准下出水不能稳定达标的问题，通过小试和中试研究探索合理的提标改造技术路线。小试研究结果表明臭氧投加量达到1.6g/L时可直接将COD处理至100mg/L以下，而臭氧投加量达到0.4g/L时，难降解COD组分即已低于100mg/L；垃圾渗滤液处理厂出水经过混凝沉淀，进入高级氧化和生化结合的SHAS系统。在臭氧投加量为0.8g/L的情况下，出水平均COD浓度为97.0mg/L；垃圾渗滤液处理厂进水经过SBR+混凝沉淀+后置反硝化+SHAS流程处理之后，出水COD、NH4+-N和TN平均浓度可满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）排放标准。研究结果表明以SHAS高级氧化为核心的提标改造技术可有效去除垃圾渗滤液中的难降解有机物，为垃圾渗滤液的达标处理奠定基础。关键词：垃圾渗滤液；高级氧化；提标改造；臭氧中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1009-7716（2013）11-0147-03收稿日期：2013-08-21基金项目：住房和城乡建设部科学技术计划项目（2011-K6-8）作者简介：王国华（1964-），男，江苏江宁人，教授级高级工程师，研究方向：污水污泥处理技术。图1中试试验流程图一图2中试试验流程图二图3AOP中试装置现场实景科技研究147城市道桥与防洪2013年11月第11期1.2试验方法该项研究首先通过小试确定垃圾渗滤液处理厂出水直接采用臭氧处理达标的可行性和臭氧投加量范围，在此基础上开展现场中试试验，先后进行图1和图2所示的两个流程，最后根据中试试验结果，提出该类型垃圾渗滤率处理厂提标改造技术路线的合理化建议。试验中的水质参数测定按照《水和废水监测分析方法》（第四版）的规定。2试验结果与分析2.1臭氧处理小试试验垃圾渗滤液经过生化处理和混凝沉淀后CODcr浓度约为200mg/L，剩余的CODcr主要为溶解性难降解有机物，采用臭氧进一步氧化混凝出水中的有机物，处理效果如图4所示。臭氧投加量小于2.0g/L，CODcr浓度随着臭氧投加量的增加不断降低，当臭氧投加量达到1.6g/L时，CODcr浓度直接降至100mg/L以下；在反应初期，臭氧投加量小于0.6g/L时，臭氧在去除CODcr的同时增加BOD的浓度，污水的B/C值由反应初期的11.3%提高至40.4%，臭氧投加量进一步加大时BOD5浓度也随之逐步下降；污水中的BOD可通过生化法去除，COD中的难降解组分决定最终的出水，根据试验结果，当臭氧投加量达到0.4g/L，污水中的难降解COD组分即能将至100mg/L以下。小试试验的结果表明，通过臭氧氧化可有效去除垃圾渗滤液中难降解组分，使出水COD浓度降至100mg/L以下，同时臭氧氧化结合生化处理将可显著降低臭氧的投加量。2.2混凝