A_O工艺＋电絮凝＋树脂吸附处理晚期垃圾渗滤液

第40卷第5期2017年10月Vol.40No.5Oct.2017辽宁科技大学学报JournalofUniversityofScienceandTechnologyLiaoningA/O工艺+电絮凝+树脂吸附处理晚期垃圾渗滤液周畅1，王艳秋1，姜楠1，郭霏1，吕艳丽1，华洋1，牛文杰2（1.辽宁科技大学化学工程学院，辽宁鞍山114051；2.鞍钢集团矿业设计研究院有限公司工艺设计研究所，辽宁鞍山114002）摘要：垃圾填埋会产生二次污染物垃圾渗滤液，随着时间的不断延长，渗滤液性质出现老龄化特征，处理难度增大。根据晚期垃圾渗滤液可生化性差、高氨氮、成分复杂的特点，采用A/O+电絮凝+树脂吸附组合工艺处理晚期垃圾渗滤液，原水COD含量1520mg/L，氨氮含量920mg/L，色度15100倍。实验结果表明，该工艺运行稳定，系统对COD去除率达97.3%，氨氮去除率达100%，出水接近无色，达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）要求。关键词：晚期垃圾渗滤液；A/O工艺；电絮凝；树脂吸附中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1674-1048（2017）05-0379-06DOI：10.13988/j.ustl.2017.05.011垃圾渗滤液是垃圾填埋过程中产生二次污染的主要原因之一，如果控制不当势必严重污染地下水、地表水、土壤及周边环境［1-4］。随着填埋时间的不断延长，渗滤液性质出现老龄化特征，成分复杂、含盐量高、色度大、高氨氮，其所含有机物浓度逐渐降低，但生化性极差，这使得老龄垃圾渗滤液的处理难度极大［5-8］。目前，国内常用的垃圾渗滤液处理方法是预处理+生物处理+深度处理，也是《生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范（试行）》（HJ564—2010）和《生活垃圾渗滤液处理技术规范》（CJJ150—2010）推荐的垃圾渗滤液处理常规工艺路线。该套组合工艺的优点是抗冲击能力较强，处理效果好，出水水质直接达到排放标准。但由于晚期垃圾渗滤液的可生化性较差，生物处理后的出水污染物浓度较高，致使膜法处理时预处理过程难度加大，膜更易发生堵塞，产水率不断变低，维护成本变高。另外，膜法一次性投入成本较大，对回用水水量和水质要求较低的垃圾填埋场造成过大的经济负担，且膜过滤技术处理后产生的浓缩液也是目前垃圾渗滤液处理的难题。因此，在垃圾渗滤液处理领域，尚未形成一套成熟稳定的垃圾渗滤液处理工艺，各种组合工艺仍处于研究和实践阶段。本研究以降低成本，有效去除污染物，实现达标排放为目的，采用A/O工艺+电絮凝+树脂吸附组合工艺处理晚期垃圾渗滤液。A/O工艺作为常见的污水处理工艺拥有系统简单、运行费用低、COD和氨氮处理效果好等特点，是我国生活垃圾填埋场渗滤液处理最常用的一种方法［9-11］；电絮凝是以待处理废水为电解质溶液，阳极常用铝、铁等金属，通过电化学反应生成Al、Fe等离子，经水解、聚合和氧化反应生成羟基络合物，使废水中的胶态杂质、悬浮杂质絮凝沉淀达到分离的目的。电絮凝兼具电化学氧化、絮凝和气浮三种作用，且生收稿日期：2017-07-26。基金项目：鞍山市科技计划项目（2012DX185）。作者简介：周畅（1992—），男，辽宁辽阳人。通讯作者：王艳秋（1971—），女，辽宁鞍山人，高级工程师。辽宁科技大学学报第40卷成的絮体易脱水、易分离、性质稳定，无二次污染［12-16］，电絮凝的以上特色恰可实现难生化降解晚期垃圾渗滤液的有效脱色除碳；树脂吸附区别于活性炭等其他物质吸附，树脂使用后易于再生，减少了工艺的运行成本，是一种兼顾处理效果和经济效益的吸附材料。本文发挥上述各工艺的优势，通过实验室联动实验，采用A/O工艺+电絮凝+树脂吸附处理晚期垃圾渗滤液，为处理晚期垃圾渗滤液的实际工程运行提供参考和理论依据。1实验部分1.1实验材料实验所用渗滤液取自辽宁省鞍山市羊耳峪垃圾填埋场调节池，指标为：COD含量1520~2200mg/L，凯氏氮含量1520~1680mg/L，氨氮含量849~1473mg/L，pH值7.9~8.2，色度14500~15700倍。该填埋场从1998年开始使用，目前已运行19年，所产垃圾渗滤液具有典型的晚期垃圾渗滤液特征。因实验周期较长，所用水样取自不同批次，各项数据存在波动。1.2工艺流程实验采用A/O工艺+电絮凝+树脂吸附组合工艺处理垃圾渗滤液，其流程见图1。图1工艺流程示意图Fig.1Schematicdiagramofprocess1.3A/O工艺1.3.1装置组建及运行调节实验装置为自制A/O工艺反应器，如图2所示。所培养的好氧及厌氧污泥均为羊耳峪垃圾填埋场污水处理站的外排污泥。实验对晚期垃圾渗滤液的A/O处理过程及工艺条件进行考察，重点探究垃圾渗滤液的初始浓度、曝气量、回流比、好氧细菌的生