劉欽成
摘 要:對(duì)于COD濃度比較高的垃圾滲瀝液,較多采用厭氧工藝處理,這一工藝自身具備較大的優(yōu)勢(shì),能夠大量的去除有機(jī)物質(zhì),進(jìn)而為后期深度處理工藝節(jié)省大量的投資成本,同時(shí)因?yàn)榈瓦\(yùn)行損耗,可大幅度降低后期運(yùn)營(yíng)成本。本文主要論述了厭氧處理工藝在垃圾滲瀝液處理中的應(yīng)用情況。
關(guān)鍵詞:滲瀝液;厭氧處理;應(yīng)用
中圖分類號(hào):X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2018)12-0004-02
1 滲瀝液的水質(zhì)情況分析
我國(guó)的原生生活垃圾的典型特點(diǎn)就是廚余物含量高、含水率高、有機(jī)物含量高,混合收集,相對(duì)熱值較低。垃圾焚燒廠中,為達(dá)到將垃圾中水份瀝出的目的,垃圾在儲(chǔ)坑中經(jīng)過3-7天的發(fā)酵熟化,使大部分滲瀝液濾出,提高垃圾燃燒熱值。垃圾填埋場(chǎng)的滲瀝液情況與之類似,同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)滲瀝液水量、水質(zhì)波動(dòng)大的情況。我國(guó)的垃圾滲瀝液普遍具有以下特點(diǎn):
1.1 有機(jī)污染物濃度高
滲瀝液COD濃度較高,一般在40000-80000mg/L左右,如采用傳統(tǒng)的生化處理工藝,很難將其處理到要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。
1.2 污染物成份復(fù)雜多變、水質(zhì)變化大
由于滲瀝液屬于原生滲瀝液,未經(jīng)過厭氧發(fā)酵、水解、酸化過程,通過質(zhì)譜分析,滲瀝液中有機(jī)物種類高達(dá)百余種,且內(nèi)含如苯、萘、菲等雜環(huán)芳烴化合物、多環(huán)芳烴、酚、醇類化合物、苯胺類化合物等難降解有機(jī)物,因而其水質(zhì)是相當(dāng)復(fù)雜的,污染物種類多,而且濃度存在短期波動(dòng)性和長(zhǎng)期變化的復(fù)雜性。
1.3 重金屬離子與鹽份含量高
由于我國(guó)垃圾大部分未經(jīng)過分類收集,收集的垃圾中含有較多的重金屬離子與鹽份,滲瀝液滲濾過程中將重金屬離子與鹽份帶入滲瀝液中,造成滲瀝液中的重金屬離子與鹽份含量較高。
1.4 滲瀝液水量波動(dòng)較大
受垃圾收集、氣候、季節(jié)變化等因素影響,滲瀝液水量波動(dòng)較大,特別是季節(jié)變化對(duì)滲瀝液水量變化影響較大,一般夏天滲瀝液產(chǎn)量較大,而冬天相對(duì)較少。
2 厭氧處理技術(shù)的工藝方法
厭氧生物處理的主要優(yōu)點(diǎn)是能耗少,操作簡(jiǎn)單,產(chǎn)生的剩余污泥量少,因此投資及運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低,且厭氧產(chǎn)生的沼氣具有一定的可回收利用價(jià)值。目前常用的主要有升流式厭氧污泥床反應(yīng)器、上流式厭氧復(fù)合反應(yīng)器、厭氧折板反應(yīng)器、錯(cuò)流式厭氧復(fù)合反應(yīng)器、厭氧流化床反應(yīng)器、厭氧固定床反應(yīng)器等。
2.1 升流式厭氧污泥床反應(yīng)器
升流式厭氧污泥床反應(yīng)器具有三相分離器的特殊結(jié)構(gòu),可以在反應(yīng)器內(nèi)高效實(shí)現(xiàn)水、氣、泥的分離,將活性較高的顆粒污泥保留在反應(yīng)器中,對(duì)有機(jī)污染物去除有良好的效果,是一種應(yīng)用較為廣泛的厭氧生化處理工藝。
2.2 上流式厭氧復(fù)合反應(yīng)器
上流式厭氧復(fù)合反應(yīng)器工藝是高效與厭氧濾池的疊加,其下層為上流式污泥床,約占反應(yīng)器總體積的40%~50%,上層為厭氧濾池,裝有組合式固定填料,占有效容積體積的32%左右。底部進(jìn)水,布水系統(tǒng)負(fù)責(zé)將廢水均勻分布到整個(gè)反應(yīng)器底部,上部為澄清區(qū)。厭氧反應(yīng)器的出水部分回流,用以緩沖進(jìn)水污染負(fù)荷變化,同時(shí)緩沖堿度,從而節(jié)約控制pH值變化的所需的化學(xué)品消耗量。
2.3 厭氧折板反應(yīng)器
厭氧折板反應(yīng)器工藝實(shí)質(zhì)上是若干個(gè)厭氧反應(yīng)器的串聯(lián),同高效工藝相比最大的優(yōu)點(diǎn)在于取消了三相分離器,減少了成本,并簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。但由于三相分離器的取消,泥水氣的分離效果變差,較難培養(yǎng)顆粒污泥,并且占地面積較大。
2.4 錯(cuò)流式厭氧復(fù)合反應(yīng)器
錯(cuò)流式厭氧復(fù)合反應(yīng)器是一種新型的厭氧生物反應(yīng)器,是對(duì)厭氧復(fù)合反應(yīng)器技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)和革新。除了擁有厭氧復(fù)合反應(yīng)器的技術(shù)特點(diǎn)以外,還具有如下特點(diǎn):厭氧出水的方向是上流式,而污水與污泥混合反應(yīng)的流動(dòng)方向則是水平方向,即出水與污泥床形成錯(cuò)流,進(jìn)一步強(qiáng)化了厭氧活性污泥與污水的混合作用,上層采用厭氧濾池形式,裝有固定填料和三相分離器,使出水和污泥的分離變得更加穩(wěn)定。錯(cuò)流式污泥床約占總體積的70~80%,厭氧污泥與污水接觸反應(yīng)更加充分,混合反應(yīng)時(shí)間更長(zhǎng),抗沖擊性能得以增強(qiáng),處理效果更加穩(wěn)定。與高效和厭氧復(fù)合反應(yīng)器相比,錯(cuò)流式厭氧復(fù)合反應(yīng)器不需要設(shè)置布水系統(tǒng),通過機(jī)械攪拌,即可實(shí)現(xiàn)均勻布水。
3 我國(guó)滲瀝液厭氧處理技術(shù)的特點(diǎn)
根據(jù)我國(guó)垃圾滲瀝液有機(jī)物含量高、季節(jié)水量變化大、水質(zhì)不穩(wěn)定等特點(diǎn),一般采用滲瀝液調(diào)節(jié)池+升流式厭氧污泥床反應(yīng)器處理。滲瀝液調(diào)節(jié)池可有效解決水量變化大和水質(zhì)不穩(wěn)定的問題,使?jié)B瀝液均質(zhì)均量,升流式厭氧污泥床反應(yīng)器的高負(fù)荷處理能力可保證系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,出水水質(zhì)良好,有利于后續(xù)深度處理工藝。
4 厭氧工藝用于滲瀝液處理的具體應(yīng)用介紹
因本項(xiàng)目滲瀝液COD較高,一般可達(dá)60000-70000mg/l,項(xiàng)目采用升流式厭氧污泥床處理工藝,主要包括以下幾個(gè)部分:進(jìn)水和配水系統(tǒng)、反應(yīng)器的池體和三相分離器。
本項(xiàng)目高效厭氧反應(yīng)池設(shè)計(jì)為中溫厭氧,溫度控制在35℃,設(shè)計(jì)采用廠區(qū)蒸汽對(duì)厭氧反應(yīng)器內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行保溫加熱。厭氧沼氣優(yōu)先送往電廠綜合利用,當(dāng)電廠不具備接收沼氣的條件時(shí),則自動(dòng)切換至應(yīng)急火炬處理。(見表1)
經(jīng)實(shí)際運(yùn)行,滲瀝液經(jīng)厭氧處理后COD去除率可在75%以上。
5 影響滲瀝液厭氧處理穩(wěn)定運(yùn)行的情況和建議
5.1 溫度對(duì)于厭氧處理的影響和措施
一般來說,溫度對(duì)厭氧反應(yīng)的影響比較大,中溫的溫度是需要控制在35℃左右。如果溫度降到10℃以下,厭氧微生物的活動(dòng)能力會(huì)大幅降低。因此,厭氧反應(yīng)器應(yīng)設(shè)計(jì)加熱系統(tǒng),保證厭氧反應(yīng)溫度35℃左右。
5.2 PH值對(duì)于厭氧處理的影響和措施
PH值是厭氧反應(yīng)比較重要的影響因素,主要原因是產(chǎn)甲烷菌對(duì)PH值變化適應(yīng)性很差。當(dāng)PH值<6.8時(shí),產(chǎn)甲烷菌活性會(huì)受到嚴(yán)重影響,厭氧消化出水PH值應(yīng)控制在7.0~7.2之間,如果PH值下降至6.8時(shí)必須停止進(jìn)水。一旦厭氧系統(tǒng)異常,需要很長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行修復(fù)。因此要對(duì)厭氧PH值進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè),保證PH值在最佳范圍內(nèi)。
5.3 結(jié)垢對(duì)于厭氧處理系統(tǒng)的影響和措施
因滲瀝液內(nèi)鹽分含量較高,易造成厭氧系統(tǒng)管道、設(shè)備結(jié)垢。為防止管道、設(shè)備結(jié)垢影響正常生產(chǎn),需要做出相應(yīng)避免或減緩結(jié)垢的設(shè)計(jì)。應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)管道管徑,防止管道過粗,流速過慢而導(dǎo)致管道結(jié)垢,也要避免管道太細(xì),增加管道清垢頻率。應(yīng)盡量避免采用90°彎頭,盡多設(shè)計(jì)45°彎頭,減少?gòu)濐^處結(jié)垢。閥門應(yīng)盡量設(shè)置在豎管段。對(duì)于易結(jié)垢管段應(yīng)設(shè)置放空閥門等措施。
6 結(jié)語
綜上所述,本文主要分析了厭氧處理技術(shù)在垃圾滲瀝液處理中的應(yīng)用,它既可以有效去除滲瀝液中的有機(jī)污染物質(zhì),利于后續(xù)深度處理,也可以降低生產(chǎn)成本,做到了節(jié)能環(huán)保。同時(shí)為保證滲瀝液厭氧處理的正常運(yùn)行,需要提供合適的運(yùn)行條件,做好厭氧處理工藝的溫度、PH、防結(jié)垢等控制措施。
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