垃圾渗滤液两相厌氧_臭氧活性炭联用处理_黄国鑫

垃圾渗滤液两相厌氧-臭氧活性炭联用处理＊黄国鑫1黄继国2金爱芳1(1.中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室,北京100083;2.吉林大学环境与资源学院,吉林长春130026)摘要针对垃圾渗滤液水质特性,采用以UBF反应器作为酸化相、UASB反应器作为甲烷相所组成的两相厌氧系统与臭氧活性炭联用工艺处理垃圾渗滤液的实验研究。结果表明:UBF的最佳HRT为10.3h,酸化相并未产生酸化现象,产酸菌活性良好;UASB的最佳COD污泥负荷为0.122g(g·d),甲烷相具有良好的抗冲击性;每100mL废水活性炭最佳投加量为4.5g,最佳反应时间为120min,臭氧活性炭对有机物处理效果良好,脱色显著和具有消泡功能。关键词垃圾渗滤液两相厌氧臭氧活性炭＊吉林省环保局科技基金资助(2006-12)。0引言垃圾渗滤液是垃圾在堆放填埋过程中产生的污染性极强的高浓度复杂有机废水。它由厌氧分解、垃圾自身含水、自然降雨和径流等产生[1],具有水质成分复杂、有机污染物含量高、氨氮含量高、重金属含量高、色度高、恶臭和微生物营养元素比例失衡[2]等特性。目前,采用的处理方法有生物法、物化法、土地法。生化法中的两相厌氧系统可以通过物理法、化学法和动力学控制法,实现产酸相和产甲烷相的分离,使产酸发酵微生物和产甲烷微生物各自形成最佳生态条件,从而使各相分工更加明确。产酸相的主要功能是降低或解除废水的毒性,提高废水的可生化性,为产甲烷相提供适宜的基质,而产甲烷相则完成对大部分有机物的去除。相的分离提高了系统的抗冲击能力,增强了系统的运行稳定性,提高了废水的处理效率。物化法中的臭氧氧化法具有脱色、杀菌和有效氧化废水中的难降解有机物的独特优势,而活性炭吸附法吸附能力强,能有效去除水中有机污染物和有毒致癌物质(如卤代甲烷)。为避免渗滤液对填埋场周边环境、场地底土层及地下水造成极大污染和解决常规的污水处理工艺对其处理效果不理想、处理费用高等问题,实验采用以陶粒[3]为填料的UBF(upflowblanketfilter)[4]反应器作酸化相和UASB(upflowanaerobicsludgeblanket)[5]反应器作甲烷相所组成的两相厌氧系统与臭氧活性炭联用工艺对其处理进行了研究。该工艺为中试和生产性研究提供了依据。1材料与方法1.1实验装置酸化相反应器,以UBF反应器为原型自行设计的有机玻璃圆柱,直径75mm,总体积3.2L,其中反应区2.0L,填料区1.0L;甲烷相反应器,以UASB反应器为原型自行设计的有机玻璃圆柱,直径200mm,总体积19.6L,其中反应区13.1L,沉淀区4.9L;活性炭圆柱,以有机玻璃为原料,自行设计,直径90mm,总体积3.5L,其中有效容积3.0L;臭氧发生器,型号SO-7G,产量7gh。两相厌氧系统置于恒温箱内(35±1)℃。流程见图1。图1两相厌氧系统与臭氧活性炭联用工艺实验装置1.2废水水质实验用水取自长春某填埋场渗滤液集水池,黑褐色、不透明、有恶臭,具体废水水质见表1。水质测定均按国家水和废水分析方法进行[6]。表1渗滤液废水水质ρ(COD)(mg·L-1)ρ(BOD5)(mg·L-1)ρ(NH3-N)(mg·L-1)ρ(SS)(mg·L-1)pH色度倍3115～5539608～1291688～8931025～17456.10～9.25512～6161.3接种污泥接种污泥取自长春某污水处理厂曝气池内,呈黄36环境工程2008年12月第26卷第6期DOI:10.13205/j.hjgc.2008.06.011色,污泥指数(SVI)为214mLg,混合液污泥浓度(MLSS)为2.0gL。2结果与讨论2.1水力停留时间(HRT)对UBF酸化相处理效果的影响两相厌氧系统成功启动驯化结束后,进入稳定运行阶段。该阶段在进水COD为3750～4000mgL、流量为6～10Ld、HRT为7.2～12h、pH为6.12～9.10时,UBF的酸化率(Ra)和COD去除率同HRT的变化关系见表2。表2酸化率及COD去除率随HRT变化HRThRa%COD去除率%7.221.08.18.028.310.59.035.114.610.342.920.512.044.621.6由表2知,随着HRT的增加,Ra及COD去除率逐渐提高,说明在此过程中部分大分子难降解有机物转变为了易降解小分子有机酸,且并未产生酸化现象,产酸菌活性良好。当HRT>10.3h时,Ra及COD去除率提高的趋势均变缓,说明继续增加HRT对提高UBF处理效果影响不大。以上是对文献[7]就相关数据分析的补充。从处理效果和经济效益等角度考虑,确定最佳HRT为10.3h。在连续进水和UBF与UASB体积比(16)已知的条件下经过计算后可确定UASB的HRT为61.7h。2.2