城市污水混合垃圾滲濾液脫氮試驗研究

周小勇+朱鑑強

摘 要 垃圾滲濾液中含有非常高的有機物與氨氮，對于這兩種物質(zhì)的處理主要有場內(nèi)與場外2種，場內(nèi)處理存在處理能力有限，投資比較大的問題，因此人們更關(guān)注場外的處理。某地某污水處理廠從05年開始接收滲濾液以及其他污水，并于城市污水進行同步的處理。經(jīng)過實驗證明，因為污染物濃度太高，進入的時間不定以及接入方式的不當，造成了微生物活性太差，反應泥增多的問題，給出水的水質(zhì)造成了很大的影響。

關(guān)鍵詞 城市污水；垃圾滲濾液；實驗

中圖分類號 X7 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）164-0180-01

垃圾在填埋之后容易產(chǎn)生二次污染物，這就是垃圾滲濾液，滲濾液的濃度會隨著垃圾填埋的時間變長而使得滲濾液中的氨氮濃度不斷升高，使得有機物的濃度下降，造成碳氮比例的嚴重不平衡，從而加大對其處理的難度。當前對于滲濾液的處理存在一些問題，例如，除氮效率低，動力消耗大以及操作復雜，后來人們采取了與城市污水進行同步處理的方式，這種方式更加經(jīng)濟也很便捷，以某地某污水處理廠為例，因為垃圾滲濾液對污水處理系統(tǒng)形成的沖擊，使得脫氮的效率降低。當前國內(nèi)外對于相關(guān)的垃圾滲濾液與城市污水的混合處理，主要的研究在二者的混合比例以及對垃圾滲濾液的預處理，與有機物的去除等方面。本文主要研究的就是混合污水脫氮的影響因素與運行的策略，為使得混合污水的處理能夠達標做出一些參考。

1 實驗裝置與方法

實驗地點為某市某污水處理廠，實驗的裝置為一種有機玻璃材質(zhì)，將模擬該污水處理廠的A2/O工藝。實驗裝置的前端將作為調(diào)節(jié)池，其中有攪拌機，這樣做是為了保證垃圾滲濾液可以與城市污水均勻的混合在一起。實驗裝置為80cm×60cm×60cm，設計有效水深為42cm，有效容量為200L，使用隔板分成4個部分，依次作為缺氧池、厭氧池與好氧池，好氧池有2個，4部分的比例分別是2：1，2：2.5，2：2.5，2：2，4部分之間有水力連通。缺氧池與厭氧池中都有攪拌機，好氧池的末端安裝有混合液回流導管，底部安裝有微孔曝氣器，末端作為沉淀池，長寬分別是60cm×20cm，有效水深為50cm，泥斗的高度為25cm，有效的溶劑為55L，在底部安裝有排泥管與污泥回流管。

垃圾的滲濾液與城市的污水樣本都是來自某垃圾填埋場與某沉砂池的污水，將它們按照一比七百的比例進行混合，水的溫度為23℃～30℃之間。對水質(zhì)的主要分析包括COD與TN，將采用重絡酸鉀法、納氏試劑光度法與酸性過硫酸鉀消解與紫外分光光度法進行測試。將通過在線溶氧儀與CYBERSCAN510型ph計進行DO與pH的測定。

為了保證數(shù)據(jù)的可靠性所有的實驗取書平均實驗的均值都將作為最后的結(jié)果，采樣的頻率保證在2次/d。

2 實驗的結(jié)果

2.1 正交實驗的結(jié)果

實驗證明，COD去除量與TN的去除量的比例值大概為3.43～8.96，平均值為5.61，數(shù)據(jù)遠遠高于全程反硝化脫氮所需的理論有機碳源，碳源未能作為反硝化的限制因素，同時反映出了實驗選擇的低混合比，低碳垃圾滲濾液的混入沒有對碳源造成影響。對正交實驗的結(jié)果進行查看，總體的效果還是很不錯的。出水的氨氮與有機物的濃度能夠穩(wěn)定的達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物的排放標準的一級A類標準，而出水的總的氮的質(zhì)量濃度也已經(jīng)滿足了一級的B類標準。

2.2 對實驗結(jié)果的直觀分析與方差分析

對于實驗結(jié)果的各項評價指標來說，最大的極差因素是水力停留的時間，主要是脫氮與去除有機物最重要的影響因素是水力停留時間，對處理的效果起著決定性作用的還是水力的停留時間。通過對不同工況下的初除污效果的分析可以發(fā)現(xiàn)，如果將水力停留的時間多延長2個小時，氨氮的去除率就可以從87.3%增加到96.8%，總的氮的去除率也會從47.3%上升到57.8%，而COD的平均去除量也會從67.1%升到80%。

對于去除氨氮還有一個重要的影響就是好氧池中溶解氧的質(zhì)量濃度。如果保持其他的條件不變，通過對好氧池中溶解氧對于氨氮硝化的影響可以看出，溶解氧的濃度對于去除氨氮具有積極的作用。如果溶解氧的質(zhì)量濃度高于2mg.L，氨氮的去除率既可以達到百99.2%，硝化幾乎完全。

除了水力停留時間可以對反硝化脫氮造成巨大的影響之外，污泥體積回流在這方面的作用僅次于水力停留時間，實驗參數(shù)也已經(jīng)證明，如果在同等條件下，其他參數(shù)不變，污泥體積回流不變增加，而總的氮的去除率便會呈獻出上升，如果將污泥體積回流比從60%增加到100%，總的氮的去除量便會增長大約12%，足以證明，污泥回流量的增加是可以有利于反硝化的。

通過理論公式的計算結(jié)果，總的氮的去除率的理論數(shù)值大概在77%～79%，明顯高于實驗值的18.6%與35.9%，這也能夠說明，如果對操作條件進行嚴格的控制，兌取總氮的去除率還有可以有非常高的上升空間的。

2.3 最佳運行參數(shù)的確定

通過極差計算的結(jié)果來看，不同的評價指標的最佳水平均為11h。水力停留時間如果超過9h，NH-N與TN的去除率并不會有明顯的提高，只是COD的去除率會小有提升。保證一定的個的處理規(guī)模的情況下如果想要延長水力停留時間就需要擴大處理構(gòu)筑的容積，這樣會增加投資與占地的面積，使處理工藝的經(jīng)濟性大打折扣，因此說，水力停留時間應該保證在9h。污泥回流比也是對總氮的去除有相當大影響的，最佳的污泥回流比從脫氮的角度來說應該確定成80%。

3 透過實驗得出的結(jié)論與建議

因為垃圾滲濾液屬于高度污染的廢水，在與城市污水進行混合的時候很容易造成水質(zhì)發(fā)生變化，所以垃圾滲濾液在比重中不能占得太大。通過對垃圾滲濾液與城市污水廠原水混合前后的數(shù)據(jù)得出，混合后的污水檢測指標中的都有相當程度的增加，影響最大的是COD，為1.4倍以上。在實驗的過程中，垃圾滲濾液中的重金屬指標一直處在比較低的濃度，未對后續(xù)的處理工藝造成影響。從污水處理廠整體的出水情況來看，垃圾滲濾液的匯入與合并并沒有造成出水水質(zhì)的超標，但是仍然需要在以后的處理過程中密切的關(guān)注，避免無機物進入生物池，從而影響到活性泥的質(zhì)量，繼而對出水質(zhì)量造成影響。

從檢測的力度上，本次實驗主要研究的是垃圾滲濾液中一些污染物指標的影響情況的分析，針對重金屬項污水廠委托的相關(guān)資質(zhì)的檢測單位進行了不定期的檢測。盡管如此，可是因為滲濾液的水質(zhì)情況有著非常復雜的特性，因此建議要定期進行化驗全項分析與檢測，從而最大化的降低對城市污水處理長的影響。垃圾滲濾液可以造成對城市污水處理廠的工藝系統(tǒng)中部分的指標發(fā)生變化，而提高指標之后污水廠在運行的時候需要在額外的投加碳源與除磷藥劑，才可以保證出水水質(zhì)的合格。在實驗期間滲濾液都是通過運輸單位運輸?shù)轿鬯幚韽S的，這便使得污水有一定的不定量性與不定時性。在以后的工作中還需要污水處理廠根據(jù)自身的實際，研究對降低本身系統(tǒng)沖擊的影響，有效的降低污水廠的運行成本，提高滲濾液場外處置的可行性。

4 結(jié)論

實驗選擇的低混合比使低碳垃圾滲濾液的混入不能對碳源造成什么影響，這反而使倒置的A2/O工藝的同步垃圾滲濾液與城市污水的脫氮效果達成一種良好的狀態(tài)。HRT是影響混合污水脫氮與去除有機物的主要的控制因素，對與延長氨氮與總氮的去除都是非常有利的。考慮到處理的效果與經(jīng)濟的因素，可以將HRT保持在9h。好氧池的DO質(zhì)量的濃度與污泥回流比對氨氮與總氮的去除都有舉足輕重的作用，可以在實驗的選擇范圍之內(nèi)，保證其的增長都對硝化與反硝化產(chǎn)生有利的作用。

參考文獻

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