生活垃圾滲瀝液處理厭氧系統(tǒng)的快速調(diào)試

張小輝 彭子銳 王宗林

（中國環(huán)境保護(hù)集團(tuán)有限公司 北京 100044）

1 項(xiàng)目簡介

廣東省某生活垃圾焚燒項(xiàng)目，日處理生活垃圾1000噸，每年可處理36.5萬噸生活垃圾，可供電1.1億度/年，節(jié)約標(biāo)煤3.85萬噸，減排二氧化碳10萬噸。配套垃圾滲濾液處理量350m3/d，滲瀝液處理工藝流程：除渣預(yù)處理+UASB厭氧+二級A/O+外置式超濾+納濾+反滲透，出水滿足《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923-2005）敞開式循環(huán)冷卻水補(bǔ)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)標(biāo)出水回用循環(huán)水系統(tǒng)。

設(shè)計(jì)進(jìn)水指標(biāo)如下：

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

2 厭氧系統(tǒng)設(shè)計(jì)

厭氧結(jié)構(gòu)為罐體UASB，中溫厭氧，設(shè)兩座直徑12m、高15米厭氧罐，單座有效容積1530m3。

表2 厭氧工藝設(shè)計(jì)表

3 厭氧系統(tǒng)調(diào)試

3.1 接種污泥

接種污泥：選用就近市政污水廠離心脫水污泥（80%含水率）和某淀粉處理廠厭氧顆粒污泥（90%含水率），厭氧顆粒污泥參數(shù)如下：

表3 厭氧顆粒污泥參數(shù)

圖1 厭氧顆粒污泥實(shí)物圖

厭氧污泥濃度控制為15g/l左右，接種污泥量計(jì)算（不含厭氧顆粒污泥）如下：

（V厭氧罐×C污泥濃度）/（1-W含水率）=（1500m3×15g/l）/（1-80%）=112.5m3（取120m3）。

厭氧顆粒污泥添加量按經(jīng)驗(yàn)值考慮為30m3。

加泥加原液順序考量：考慮污泥需過濾（不過濾對管道結(jié)垢、頂部淤積浮泥、循環(huán)泵機(jī)封磨損有影響），每天最大過濾量為20噸，加泥時(shí)長為7-8天，時(shí)間較長，不同的加泥加原液順序會有不同影響，考慮方案AB。

A：先加120m3活性污泥，后30m3厭氧顆粒污泥，再200m3原液。

B：先加200m3原液，后加120m3活性污泥，再30m3厭氧顆粒污泥。

考慮到B方案原液與活性污泥過早接觸可能會產(chǎn)生較多揮發(fā)酸積累，抑制產(chǎn)甲烷菌活性，選擇A方案執(zhí)行。

接種過程：將活性污泥用水溶解并過濾（30目不銹鋼濾網(wǎng)）存入現(xiàn)場污泥儲池，再通過臨時(shí)泵注入?yún)捬豕拗校瑔?dòng)厭氧循環(huán)泵進(jìn)行循環(huán)，接種完成。

3.2 厭氧循環(huán)

厭氧循環(huán)流量一般為上升流速控制在0.5～1m/h，則計(jì)算為

（πR2）×n上升流速=56～113m3/h

考慮到調(diào)試初期循環(huán)作用主要為厭氧內(nèi)部混合均勻，上升流速控制為3m/h則循環(huán)流量調(diào)為350m3/h。

3.3 厭氧產(chǎn)沼氣

出水揮發(fā)性酸(VFA)反映了產(chǎn)甲烷菌的活性狀況，如揮發(fā)酸累積，將導(dǎo)致厭氧pH值下降，低于6.5時(shí)，就會破壞產(chǎn)甲烷菌的生存環(huán)境，導(dǎo)致厭氧酸化，調(diào)試失敗。VFA與pH兩者之間有直接關(guān)系，可通過pH來大致判斷VFA，正常的厭氧反應(yīng)pH值應(yīng)保持在6.8～7.9左右，通過pH值變化可推測厭氧的狀況。

表4 原液和厭氧監(jiān)測數(shù)據(jù)

開始循環(huán)后第1天測的數(shù)據(jù)如表4所示：

分析數(shù)據(jù)可得：pH為6.31偏低，產(chǎn)甲烷菌最佳pH為6.8～7.2左右，pH過低會抑制產(chǎn)甲烷菌活性，嚴(yán)重會導(dǎo)致厭氧罐酸化，但同時(shí)考慮讓接種菌種適用新的生存環(huán)境，pH繼續(xù)觀察，暫不調(diào)節(jié)。厭氧暫不進(jìn)水，直至產(chǎn)沼氣后再開始進(jìn)水。

表5 厭氧監(jiān)測數(shù)據(jù)

監(jiān)測COD和pH變化，且每天在沼氣管道上取產(chǎn)氣做點(diǎn)燃試驗(yàn)。由表5所示可見COD下降明顯，pH值上漲很快，說明厭氧內(nèi)部微生物在大量增殖，產(chǎn)甲烷菌大量消耗內(nèi)部有機(jī)酸，致使pH上漲，但前6天產(chǎn)甲烷較少，無法點(diǎn)燃，第7天取氣已可點(diǎn)燃，火焰呈現(xiàn)藍(lán)色，可判斷為甲烷氣體。

圖2 第7天取氣點(diǎn)

圖3 第7天火炬點(diǎn)燃

圖4 第10天火炬燃燒

3.4 厭氧進(jìn)水及提負(fù)荷

厭氧進(jìn)水方式選擇連續(xù)均勻進(jìn)水方式，間接進(jìn)水會有負(fù)荷沖擊，沖擊負(fù)荷對微生物有抑制作用。

表6 厭氧監(jiān)測數(shù)據(jù)

厭氧從產(chǎn)沼氣開始進(jìn)水，厭氧的啟動(dòng)負(fù)荷選擇0.5～1kgCOD/m3·d，初期進(jìn)水25m3，并逐步提高進(jìn)水量，由表6可見隨著進(jìn)水量的提升，COD值基本穩(wěn)定，厭氧處理能力逐步提升，火炬燃燒旺盛，沼氣壓力逐漸提升，說明厭氧系統(tǒng)增加了有機(jī)污染物濃度，使厭氧內(nèi)各個(gè)菌種大量繁殖，提高厭氧系統(tǒng)去除有機(jī)物的能力。

負(fù)荷提高的原理：主要通過增加了有機(jī)污染物濃度，使厭氧內(nèi)各個(gè)菌種大量繁殖，提高厭氧系統(tǒng)去除有機(jī)物的能力。但過高的有機(jī)物會抑制微生物的生長活動(dòng)[1]。

負(fù)荷提高的過程：負(fù)荷提高分為三個(gè)過程：從25～150m3/d的過程，從150～250m3/d的過程，從250～350m3/d的過程。從25～150m3/d的過程中，微生物增值較快，適應(yīng)能力逐步加大，且厭氧內(nèi)部屬于置換過程，厭氧進(jìn)水以2天為一周期提量20%-30%，同時(shí)監(jiān)測指標(biāo)適時(shí)調(diào)整。從150～250m3/d的過程，厭氧進(jìn)水以2天為一周期提量10%-20%，從250～350m3/d的過程以3天為一周期提量5%-10%，同時(shí)監(jiān)測指標(biāo)適時(shí)調(diào)整，逐步提至滿負(fù)荷。

結(jié)語

厭氧系統(tǒng)調(diào)試時(shí)接種污泥選擇污水處理廠活性污泥和厭氧顆粒污泥混合投加，同時(shí)考量了加泥量、加泥加原液順序、循環(huán)流量大小等，在無調(diào)節(jié)pH及無添加任何其他輔助營養(yǎng)液條件下，循環(huán)7天便產(chǎn)沼氣，實(shí)現(xiàn)火炬點(diǎn)燃，穩(wěn)定燃燒，與傳統(tǒng)調(diào)試20天至30天產(chǎn)沼氣相比時(shí)間大大縮短[2]，為其他項(xiàng)目厭氧的調(diào)試提供一定的參考經(jīng)驗(yàn)。