4.3 厭氧與好氧的結(jié)合方式

雖然實(shí)踐已經(jīng)證明厭氧生物法對(duì)高濃度有機(jī)廢水處理的有效性，但單獨(dú)采用厭氧法處理滲濾液也很少見。對(duì)高濃度的垃圾滲濾液采用厭氧好氧處理工藝既經(jīng)濟(jì)合理，處理效率又高。COD和BOD的去除率分別達(dá)86.8%和97.2%。

4.3.1 厭氧-好氧生物氧化工藝(厭氧硝化和生物氧化塘)

西南師大生物系對(duì)pH為8.0～8.6，COD為16124mg/L，BOD5為214～406mg/L、NH3- N為475mg/L的滲濾液采用厭氧好氧生物化學(xué)法處理，取得出水pH為7.1～7.9，COD為170.33～314.8mg/L，BOD5為91.4mg/L、NH3-N為29.1mg/L的良好效果。

4.3.2 厭氧-氧化溝-兼性塘工藝

下面結(jié)合廣州市李坑垃圾填埋場作以下說明及分析。李坑垃圾填埋場污水處理廠按流量300m3/d設(shè)計(jì)，進(jìn)水BOD5為2500mg/L、COD為4000mg/L、NH3-N 為1000mg/L、SS為600mg/L、色度為1000倍;出水BOD5為30mg/L、COD為80mg/L 、NH3-N為10mg/L、SS為70mg/L、色度為40倍。選用工藝流程為：厭氧氧化溝兼性塘絮凝沉淀。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)較好，兼性塘出水達(dá)標(biāo)時(shí)，即可直接將兼性塘水向外排放;而當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)較差，兼性塘出水達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則啟用混凝沉淀系統(tǒng)，再排放沉淀池上清液。

從該套工藝的運(yùn)行情況來看，當(dāng)進(jìn)水的COD較高時(shí)，出水水質(zhì)良好;一旦COD 降低，特別是冬季低溫少雨，COD降低到不利于生化處理時(shí)，出水各水質(zhì)成分均偏高難以達(dá)標(biāo)，出水呈棕褐色，盡管啟用絮凝沉淀系統(tǒng)，效果仍不理想。由此可見，對(duì)于滲濾液的色度和NH3-N的有效去除，對(duì)生化處理將產(chǎn)生有利影響。

4.3.3 厭氧-氣浮-好氧工藝

大田山垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液處理采用的是此工藝。根據(jù)廣州市環(huán)境衛(wèi)生研究所對(duì)類似垃圾填埋場滲濾液檢測資料及模擬試驗(yàn)，結(jié)合本場實(shí)際情況定出滲濾液污水處理設(shè)計(jì)參數(shù)。進(jìn)水水質(zhì)COD為8000mg/L、BOD5為5000mg/L、SS為700mg/L、pH值為7.5 ;出水水質(zhì)COD為100mg/L、BOD5為60mg/L、SS為500mg/L、pH值為6.5～7.5。針對(duì)該場遠(yuǎn)離市區(qū)的特點(diǎn)，為便于管理和節(jié)省能耗，經(jīng)比較后選用厭氧和好氧聯(lián)合處理工藝。厭氧段為上向流式厭氧污泥床反應(yīng)器，好氧段為生物接觸氧化法，加化學(xué)混凝沉淀和生物氧化塘，凈化處理達(dá)標(biāo)后排放。剩余污泥經(jīng)濃縮后送回填埋場處理。

考慮到滲濾液水質(zhì)變幅較大的特點(diǎn)，在厭氧段后加入氣浮工藝，提高處理能力以應(yīng)付進(jìn)水水質(zhì)偏高的情況。

4.3.4 UASB-氧化溝穩(wěn)定塘

福州市于1995年建成全國最大的現(xiàn)代化的城市垃圾綜合處理場--福州市紅廟嶺垃圾衛(wèi)生填埋場。處理垃圾滲濾液水量為1000m3/d;垃圾滲濾液水質(zhì)(入口)為COD為 8000mg/L、BOD5為5500mg/L;處理水質(zhì)要求(出口)為COD去除率95%、 BOD5去除率97%。

設(shè)計(jì)采用上向流式厭氧污泥床-奧貝爾氧化溝-穩(wěn)定塘工藝流程。垃圾填埋場的垃圾滲濾液集中到貯存庫，依靠庫址的較高地形，自流到集水池、格柵，經(jīng)巴式計(jì)量槽計(jì)量后，靠勢能流至配水池，再依靠靜水頭壓至上向流式厭氧污泥床。經(jīng)厭氧處理后的污水流至一沉池進(jìn)行固液分離，上清液自流到奧貝爾氧化溝，沉淀污泥靠重力排至污泥池，污泥定期用罐車送到垃圾填埋場或堆肥利用。

污水在奧貝爾氧化溝進(jìn)行好氧生化處理，奧貝爾氧化溝采用三溝式A/O工藝，具有先進(jìn)的污水脫氮處理效果。該工藝突出的優(yōu)點(diǎn)是在第一溝中既能對(duì)氨氮進(jìn)行硝化，又能以BOD為碳源對(duì)硝酸鹽進(jìn)行反硝化，總氮去除率可達(dá)80%，由于利用了污水中BOD作碳源，導(dǎo)致污水中的 BOD5被去除，減少了污水中的需氧量。為了提高氧化溝脫氮效果，把第三溝的出水用潛水泵再抽至第一溝進(jìn)行內(nèi)回流，在第一溝中進(jìn)行反硝化。

經(jīng)氧化溝處理的污水流入二沉池進(jìn)行固液分離，澄清水自流至穩(wěn)定塘進(jìn)行生物處理。二沉池的剩余污泥靠重力排至濃縮池。濃縮池中的上清液回流至氧化溝處理，其濃縮后的污泥用潛水泵抽至罐車輸送到垃圾填埋場填埋，或進(jìn)行堆肥處理。

4.4 土地處理

土地處理法亦即土壤灌溉法，是人類最早采用的污水處理法，但是土地處理系統(tǒng)的應(yīng)用多見于城市污水處理。對(duì)于滲濾液的處理方法，將滲濾液收集起來，通過噴灌使之回流到填埋場。循環(huán)填埋場的滲濾液由于增加垃圾濕度，從而提高了生物活性，加速甲烷生產(chǎn)和廢物分解。其次由于噴灌中的蒸發(fā)作用，使?jié)B濾液體積減小，有利于廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，且可節(jié)約能源費(fèi)用。北英格蘭的Seamer Carr垃圾填埋場，有一部分采用滲濾液再循環(huán)，20個(gè)月后再循環(huán)區(qū)滲濾液的COD值降低較多，金屬濃度有較大幅度下降，而NH3 -N、Cl-濃度變化較小。說明金屬濃度的下降不僅是由于稀釋作用引起的，也可能是垃圾中無機(jī)成分對(duì)其吸附造成的。

由于再循環(huán)滲濾液具有諸多優(yōu)點(diǎn)，所以設(shè)計(jì)填埋場時(shí)頂部不要全部封閉，而應(yīng)設(shè)立規(guī)則性排列的溝道以免對(duì)周圍水源的污染。低濃度滲濾液不能直接排放，因NH3-N、Cl-濃度仍較高，溫度較低季節(jié)，蒸發(fā)少，生物活性弱，再循環(huán)滲濾液的效果有待進(jìn)一步研究。

4.5 突出硝化和反硝化的工藝

"老"的填埋場往往處于甲烷發(fā)酵階段，其滲濾液中氨氮含量較高，通常為100～1000mg /L。去除氨氮主要有兩種方法：一是硝化和反硝化;另一種是提高pH值至9以上，再用空氣吹脫。Robinson和Maris將年齡為20年的填埋場滲濾液在溫度為10℃，泥齡為60d的條件下曝氣(實(shí)際上此與氧化塘運(yùn)行條件相仿)，可完全硝化。其它用生物轉(zhuǎn)盤等好氧方法也都取得了成功，因此普遍認(rèn)為滲濾液的硝化是不成問題的。

常見的處理工藝：

>>>>硝化/反硝化系統(tǒng)+MBR+RO

硝化/反硝化工藝是針對(duì)氨氮去除的生化處理方法，經(jīng)硝化段和反硝化段的聯(lián)合作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)COD和氨氮的同時(shí)徹底去除，出水通過MBR泥水分離和RO對(duì)離子的深度截留最終達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

>>>>兩級(jí)反滲透工藝(或兩級(jí)DTRO工藝或全膜法處理工藝)

該工藝為純物理的處理方法，占地面積較小，施工和調(diào)試周期短，但很容易造成污染物質(zhì)的富集，很難實(shí)現(xiàn)出水長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，且一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用很高。

>>>>絮凝沉淀+硝化/反硝化系統(tǒng)+MBR+NF+RO

采用該工藝大多做成集成設(shè)備，前端增加化學(xué)法進(jìn)行預(yù)處理，工藝路線較長，增加整體的控制難度，集成設(shè)備對(duì)水質(zhì)水量波動(dòng)適應(yīng)能力差，很容易出現(xiàn)池容偏小，生化效果差的問題。

>>>>中溫厭氧系統(tǒng)+硝化/反硝化+MBR+RO

對(duì)高濃度COD去除效果較好，常應(yīng)用在垃圾焚燒廠、垃圾中轉(zhuǎn)站等新鮮垃圾滲濾液的處理中，該工藝對(duì)進(jìn)水的穩(wěn)定性要求很高，且厭氧系統(tǒng)要保持35°C，投資和運(yùn)行成本高。

4.6 英Rochem's反滲透處理廠工藝

在英國垃圾滲濾液處理廠使用Rochem's專利圓盤管反滲透系統(tǒng)對(duì)初級(jí)滲濾液進(jìn)行處理。這種處理技術(shù)是由南亨伯賽德郡溫特頓填埋場所設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的Rochem's離析膜系統(tǒng)。

這個(gè)系統(tǒng)的心臟是Rochem's專利圓盤管。這個(gè)圓柱體的組成包括板片、八角型鋼和一個(gè)圓管內(nèi)的耐磨膜墊層，它能處理那些快速堵塞普通的反滲透膜系統(tǒng)的滲濾液。在膜的壓力下滲濾液進(jìn)入Rochem's處理系統(tǒng)進(jìn)行曝氣和pH校正。當(dāng)含有污染物的滲濾液流經(jīng)圓柱體內(nèi)膜表面時(shí)，滲濾液中的污染物質(zhì)由于反滲透作用而分離出來并經(jīng)膜排出。整個(gè)系統(tǒng)清理的操作是自動(dòng)化的，當(dāng)需要對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)清洗時(shí)，控制指示器就會(huì)顯示出信息來，同時(shí)自動(dòng)清洗系統(tǒng)就會(huì)用已經(jīng)程式化的化學(xué)制劑對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部清洗，使其恢復(fù)到最初的功能。因?yàn)闈B濾液在封閉情況下，在膜的表面形成湍流，減少氧化，產(chǎn)生惡臭，所以到一定時(shí)間要進(jìn)行內(nèi)部清洗，但這種清洗的間隔時(shí)間較長，Rochem's 離析膜系統(tǒng)能夠去除重金屬、固體懸浮物、氨氮和有害的難降解的有機(jī)物，處理后的水滿足嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。

德國的Ihlenbery填埋場安裝投入使用的Rochem's處理系統(tǒng)，其處理能力的污水量為50m3/h，水的回收率為90%。

5 處理工藝的分析比較

與好氧方法相比，厭氧生物處理具有以下優(yōu)點(diǎn)。

(1)好氧方法需消耗能量(空氣壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)刷等)，而厭氧處理卻可產(chǎn)生能量(產(chǎn)生甲烷氣) 。COD濃度越高，好氧方法耗能越多;厭氧方法產(chǎn)能越多，兩者的差異就越明顯。

(2)厭氧處理時(shí)有機(jī)物轉(zhuǎn)化成污泥的比例(0.1kgMLSS/kgCOD)遠(yuǎn)小于好氧處理的比例(0.5kgMLSS/kgCOD)，因此污泥處理和處置的費(fèi)用大為降低。

(3)厭氧處理時(shí)污泥的生長量小，對(duì)無機(jī)營養(yǎng)元素的要求遠(yuǎn)低于好氧處理，因此適于處理磷含量比較低的垃圾滲濾液。

(4)根據(jù)報(bào)道，許多在好氧條件下難于處理的鹵素有機(jī)物在厭氧時(shí)可以被生物降解。

(5)厭氧處理的有機(jī)負(fù)荷高，占地面積比較小。

但是，厭氧處理出水中的COD濃度和氨氮濃度仍比較高，溶解氧很低，不宜直接排放到河流或湖泊中，一般需要進(jìn)行后續(xù)的好氧處理。另外，世界上大多數(shù)垃圾滲濾液多是偏酸性的 (pH值一般在5.5～7.0)。pH在7以下，產(chǎn)甲烷菌將會(huì)受到抑制甚至死亡，不利于厭氧處理，而好氧處理對(duì)pH的要求就沒有這么嚴(yán)格。再者，厭氧處理的最適溫度是35℃，低于這個(gè)溫度時(shí)，處理效率迅速降低。比較而言，好氧處理對(duì)溫度要求不高，在冬季時(shí)即使不控制水溫，仍能達(dá)到較好的出水水質(zhì)。

鑒于以上原因，對(duì)COD濃度在50 000mg/L以上的高濃度垃圾滲濾液建議采用厭氧方法 (后接好氧處理)進(jìn)行處理，對(duì)COD濃度在5 000mg/L以下的垃圾滲濾液建議采用好氧生物處理法。對(duì)于COD在5 000～50 000mg/L之間的垃圾滲濾液，好氧或厭氧方法均可，選擇工藝時(shí)主要考慮其它因素。

6結(jié)論和建議

通過對(duì)上述幾種處理方法及處理工藝的分析比較可得以下結(jié)論，并提出水質(zhì)、水量等方面的建議和意見：

(1)垃圾滲濾液具有成分復(fù)雜，水質(zhì)水量變化巨大，有機(jī)物和氨氮濃度高，微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)等特點(diǎn)，因此在選擇垃圾滲濾液生物處理工藝時(shí)，必須詳細(xì)測定垃圾滲濾液的各種成分，分析其特點(diǎn)，以便采取相應(yīng)的對(duì)策。還應(yīng)通過小試和中試，取得可靠優(yōu)化的工藝參數(shù)，以獲得理想的處理效果。

(2)多種方法應(yīng)用于滲濾液的處理是可行的。在有條件的地方修筑生物塘，同時(shí)采用水生植物系統(tǒng)處理滲濾液，不僅投資省，而且運(yùn)行費(fèi)用低。土地處理也受到人們的重視，但在滲濾液的處理中選用尚少。生物膜法和活性污泥法有成熟的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合采用厭氧好氧工藝生物處理滲濾液較多。但修建專用的滲濾液處理廠投資大，運(yùn)行管理費(fèi)用高，而且隨著填埋場的關(guān)閉，最終使水處理設(shè)施報(bào)廢，故應(yīng)慎重選用。

(3)我國真正能滿足衛(wèi)生填埋標(biāo)準(zhǔn)的填埋場并不多，許多填埋場因?yàn)橥顿Y所限無法按設(shè)計(jì)要求建造能達(dá)到環(huán)境保護(hù)要求的滲濾液收集系統(tǒng)。因此，宜發(fā)展投資省，效果好的滲濾液處理技術(shù)。垃圾填埋場滲濾液向填埋場回灌，利用土地吸附，土壤生物降解及垃圾填埋層的厭氧濾床作用使?jié)B濾液降解，具有投資省、效果好，無需專門處理設(shè)施投資等特點(diǎn)。而且滲濾液的回灌可使垃圾保持濕潤，加速填埋場的穩(wěn)定�；毓喾ú捎幂^少，可作深入研究，以明確回灌法的使用條件，處理效率及回灌處理的工程設(shè)計(jì)參數(shù)。

(4)對(duì)垃圾填埋場滲濾液進(jìn)行處理是問題的一個(gè)方面，另一方面應(yīng)當(dāng)考慮減少滲濾液產(chǎn)生量。宜發(fā)展可減少滲濾液產(chǎn)生量的填埋技術(shù)，如好氧填埋或準(zhǔn)好氧填埋。

(5)對(duì)垃圾滲濾液的處理，我國尚處于研究探索階段，為了建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的城市垃圾衛(wèi)生填埋場，對(duì)其滲濾液的處理應(yīng)作更深入的研究。蘇州工業(yè)垃圾清理