UASB技术处理中小城镇生活垃圾渗滤液的试验研究_司马冰

收稿日期:2003-06-15作者简介:司马冰(1965-),女,广东省深圳市人,工程师,毕业于四川大学(原成都科技大学)化学工程系无机化工专业。主要从事环境监测、管理与研究工作。UASB技术处理中小城镇生活垃圾渗滤液的试验研究司马冰,张向和(1.深圳市盐田区环境保护监测站广东深圳518090;2.重庆市环境卫生科学技术研究所重庆401147)摘要:本文针对目前中小城镇生活垃圾渗滤液处理的现状,运用上流式厌氧污泥床(UASB)处理垃圾渗滤液,反应器容积131.62L,发酵温度17～31℃,进水CODCr5000～12000mg/L,有机负荷7～12KgCODCr(m3·d),HRT为19～27h,CODCr去除率达到90%,取得较好的效果。并研究了系统的启动控制条件及有机污染物去除效果影响因素,获得了重要的控制参数,如运行温度、容积负荷率、水力停留时间、污泥负荷率等,为UASB处理垃圾渗滤液找到了可行的途径。关键词:渗滤液处理;UASB;控制参数中图分类号:X505文献标识码:B文章编号:1001-2141(2003)11-0061-02随着国民经济的发展,城市规模的扩大和人民生活水平的提高,生活垃圾产量与日俱增。生活垃圾己造成的环境污染日益严重,控制生活垃圾污染己成为我国环境保护亟待解决的重大问题之一。渗滤液的处理是垃圾卫生填埋系统的一个重要的和不可忽视的问题。渗滤液对生态环境的二次污染是垃圾卫生填埋场最主要的和不可忽视的污染。由于填埋垃圾中的易腐有机物厌氧分解十分缓慢,加上渗滤液处理难度大,这些污染物对地表水的影响将会长期存在,即使填埋场封场后的一段时间内仍然如此。截止2002年底,重庆市中小城镇生活垃圾渗滤液处理基本是空白,其中只有龙头寺垃圾处理场曾对渗滤液进行初处理,效果不佳。随着三峡库区的蓄水,对库区环境质量提出了更高要求,库区在建的35个垃圾处理场——国债项目,需将垃圾渗滤液进行初步处理后再输入城市污水管网集中处理。因此,本试验研究的目的在于向重庆市的中小城镇,特别是三峡库区城镇的生活垃圾填埋场提供一套渗滤液处理技术,避免造成二次污染。1试验目的及方法本试验主要研究常温条件下UASB反应器处理生活垃圾渗滤液的运行效果,并同时对其运行实时监控,对其处理效能进行分析。2试验装置及工艺流程2.1试验装置本试验装置采用内径为35cm的有机玻璃材料制作,高1.4m,反应区总容积131.62L,在反应器中设有特殊的三相分离器和布水器,其中沉降区占有效容积1/4～l/3。2.2工艺流程垃圾渗滤液通过JZ拉塞式计量泵打入容积为1000L的调节池中,再经玻璃转子流量计进入UASB反应器中。UASB反应器底部为浓度较高的污泥床区,并设有均匀布水装置,渗滤液经布水器进入污泥床与颗粒污泥充分接触混合,厌氧微生物分解消化有机物产生沼气,在上升水流和产生的沼气气泡搅拌下,使渗滤液和颗粒污泥充分接触,使颗粒污泥不断上下滚动,在反应器上部形成颗粒污泥悬浮区,悬浮区上部设有固、液、气三相分离器。分出的气体进入顶部的集气罩,再经湿式气体流量计外排出,固液混合液进入沉淀区。颗粒污泥在重力作用下,沿三相分离器斜壁滑落回到悬浮区,分离器有效地滞留了颗粒污泥,处理后的水从沉淀区上部溢流区排出,但COD、BOD、NH3-N等指标仍不能达标排放,尚需流经兼氧滤池、生物氧化池进行深度处理,其工艺流程见图1。2.3试验水质本试验所用龙头寺垃圾渗滤液的BOD/COD在0.3～0.45之间,可生化性较强。2.4UASB消化工艺条件的控制在UASB反应器启动成功后,颗粒污泥已经培养和驯化成功,适应了自然常温环境和COD浓度,然后转为正常运行,其主要控制的工艺参数有:(1)温度:反应器温度随气温和季节的变化而变化,一般变化在17～31℃之间。(2)进水方式:采用连续进水,进水量根据进水水质、进水负荷及反应器运行状况综合决定。(3)COD容积负荷:进水COD控制在5000mg/L～12000mg/L之间,COD容积负荷控制在7～12kgCOD/(m3·d)。(4)HRT:渗滤液在反应器内滞留期控制在19～27h。第25卷第11期重庆环境科学2003年11月图1工艺流程图3试验运行效果与分析试验运行8个多月,通过对UASB反应器的温度、进水方式、容积负荷和停留时间等参数的控制,系统对渗滤液的处理效果较好,见表1。表1UASB运行各阶段主要项目平均数据汇总情况试验阶段试验起始时间/(月.日)水力停留时间(h)CODCr进水(mg*L-1)CODCr出水(mg*L-1)CODCr去除率(%)每天每克的污泥VSSCODCr负荷率(g)每天每升容积CODCr负荷率(g)容积产气量(L·L-1*d-1)13.1～5.1026.53891.2362.8190.70.391.813.8525