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論文導讀::轉(zhuǎn)運站垃圾壓濾液是垃圾壓縮作業(yè)中產(chǎn)生的高濃度污水。轉(zhuǎn)運站壓縮作業(yè)產(chǎn)生的垃圾壓濾液排入轉(zhuǎn)運站內(nèi)污水井。圖1轉(zhuǎn)運站污水厭氧折流板調(diào)節(jié)池結(jié)構(gòu)。
論文關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)運站,垃圾壓濾液,厭氧折流板調(diào)節(jié)池
轉(zhuǎn)運站垃圾壓濾液是垃圾壓縮作業(yè)中產(chǎn)生的高濃度污水。按照《生活垃圾轉(zhuǎn)運站運行維護技術(shù)規(guī)程》:“轉(zhuǎn)運站污水的排放應(yīng)按國家與地方標準的有關(guān)要求預(yù)處理后排入城市污水管網(wǎng)或單獨處理達標后排放”的要求,轉(zhuǎn)運站壓濾液應(yīng)采用轉(zhuǎn)運站原位預(yù)處理后排入城市污水管網(wǎng)的方式。厭氧處理對填埋場垃圾滲濾液等高濃度污水的處理已有較多研究,并已有工程應(yīng)用,而厭氧處理用于轉(zhuǎn)運站污水處理報道較少。S. M. D. Ghasimi等用厭氧方法處理了吉隆坡Taman Beringin垃圾轉(zhuǎn)運站垃圾壓濾液,經(jīng)過間歇試驗[1]和半連續(xù)試驗[2],COD去除率可達52.7%。韓丹等[3]用厭氧和膜生物反應(yīng)器處理了垃圾中轉(zhuǎn)站模擬污水,路江濤等[4]用同時厭氧好氧反應(yīng)器處理稀釋后的廣州某垃圾壓縮站廢水,都取得了一定的效果,證明了轉(zhuǎn)運站壓濾液厭氧預(yù)處理的可行性。因此,可將轉(zhuǎn)運站現(xiàn)有污水調(diào)節(jié)池改造為厭氧調(diào)節(jié)池,作為轉(zhuǎn)運站污水快速處理工藝的前置預(yù)處理單元。污水經(jīng)過厭氧調(diào)節(jié)和基于高級氧化的快速處理工藝后COD降至約1000mg/L,出水澄清透明且無惡臭。
厭氧調(diào)節(jié)池設(shè)計為厭氧折流板形式。其結(jié)構(gòu)簡單環(huán)境保護論文,操作方便。無需額外的動力,占地面積小,已有部分工程應(yīng)用實例[5-8],Yilmaz T等[9]研究了與轉(zhuǎn)運站垃圾壓濾液性質(zhì)相似的填埋場新鮮垃圾滲濾液,取得了較好的處理效果。但目前研究多為實驗室小試規(guī)模,中試及工程層面的研究尚較少。
1 實驗材料與方法
1.1 中試裝置
在江蘇常州某轉(zhuǎn)運能力25t/d的垃圾轉(zhuǎn)運站建立現(xiàn)場中試試驗系統(tǒng)。裝置具有1.5m3/d的處理能力,設(shè)計水力停留時間6d,內(nèi)部分為5格,上下流室寬度比取4。在各個隔室設(shè)置取樣口、排泥口和放空口,并設(shè)置了厭氧氣體排出口將厭氧產(chǎn)氣通過水封排出室外。
圖1 轉(zhuǎn)運站污水厭氧折流板調(diào)節(jié)池結(jié)構(gòu)
Fig. 1 Structure of transfer station waste water anaerobic baffledregulation pool
1.2 實驗方法
轉(zhuǎn)運站壓縮作業(yè)產(chǎn)生的垃圾壓濾液排入轉(zhuǎn)運站內(nèi)污水井,試驗中垃圾壓濾液經(jīng)潛污泵從污水井提升至厭氧折流板調(diào)節(jié)池。實驗在室溫條件(約25°C)下進行免費論文網(wǎng)。
(1)厭氧折流板調(diào)節(jié)池運行穩(wěn)定性驗證:轉(zhuǎn)運站垃圾壓濾液有機污染物濃度很高,變化劇烈,會產(chǎn)生很大的沖擊負荷;pH值較低,在長期不經(jīng)pH值調(diào)節(jié)直接進水的運行方式下容易出現(xiàn)酸化現(xiàn)象。厭氧折流板調(diào)節(jié)池經(jīng)成功啟動后持續(xù)進水以考察其在沖擊負荷和長期低pH值進水的情況下運行穩(wěn)定性。
。2)厭氧折流板調(diào)節(jié)池酸化水質(zhì)特征及調(diào)控措施:厭氧折流板調(diào)節(jié)池出現(xiàn)酸化狀況后,監(jiān)測了水質(zhì)特征,并綜合運用各種調(diào)控手段試圖恢復(fù)其厭氧活性。
2 結(jié)果與分析
2.1 厭氧生化調(diào)節(jié)池運行穩(wěn)定性
2.1.1 厭氧折流板調(diào)節(jié)池穩(wěn)定運行階段出水水質(zhì)
厭氧折流板調(diào)節(jié)池啟動所需厭氧污泥125kg取自常州某垃圾焚燒廠厭氧反應(yīng)器。由于轉(zhuǎn)運站垃圾壓濾液水質(zhì)與垃圾焚燒廠滲濾液水質(zhì)較為相似,僅用30d即完成了啟動。此時水力停留時間從啟動時的10d減為6d。啟動結(jié)束后調(diào)節(jié)池內(nèi)污泥濃度見表1。
表1 調(diào)節(jié)池內(nèi)污泥濃度
Table 1 Sludge concentration in regulation pool
格室 |
MLSS(g/L) |
MLVSS(g/L) |
MLVSS/MLSS |
1 |
91.312 |
72.676 |
0.796 |
2 |
14.68 |
10.76 |
0.733 |
3 |
2.088 |
1.24 |
0.594 |
4 |
0.712 |
0.552 |
0.775 |
5 |
0.564 |
0.384 |
0.681 |
前兩個格室,尤其是第一格室污泥量遠遠大于后面的格室,各格室污泥MLVSS均占到MLSS的0.6~0.8左右,反映出各個格室的污泥都具有很高的微生物活性,運行過程中無需排泥。污泥成熟的同時,通過水封可觀察到厭氧氣體的大量產(chǎn)生,標志著啟動完成。
啟動成功后,厭氧折流板調(diào)節(jié)池穩(wěn)定運行階段進出水COD和pH值變化見圖2。
圖2 厭氧折流板調(diào)節(jié)池穩(wěn)定運行階段進出水水質(zhì)
Fig. 2 Inflow and effluentwater quality of anaerobic baffled regulation pool at the stage of stableoperation
轉(zhuǎn)運站垃圾壓濾液水質(zhì)變化非常劇烈。實驗中,進水出現(xiàn)了兩次明顯的水質(zhì)波動環(huán)境保護論文,COD變化幅度近30000mg/L,對厭氧調(diào)節(jié)池是嚴重的沖擊負荷。相應(yīng)的,厭氧折流板調(diào)節(jié)池所承受的平均有機負荷在2.5kgCOD/(m3·d)以上,最高可達4kgCOD/(m3·d)。第一格室沖擊負荷甚至可達到20kgCOD/(m3·d),出水表現(xiàn)出兩次相應(yīng)的波動趨勢,而波動幅度遠小于進水,顯示了厭氧折流板調(diào)節(jié)池良好的進水緩沖均質(zhì)性能。同時COD的去除率可達60%。
轉(zhuǎn)運站垃圾壓濾液呈較強的酸性,pH值在4以下。對應(yīng)于出水COD較為穩(wěn)定的狀況,厭氧折流板調(diào)節(jié)池出水pH值也穩(wěn)定在在6.5左右。由于全過程未采取任何手段調(diào)節(jié)進水pH值,出水pH的升高和穩(wěn)定顯示厭氧折流板調(diào)節(jié)池中厭氧污泥產(chǎn)甲烷活性的成熟和菌群穩(wěn)定。在較長時間(一周以上)低pH值進水的情形下,厭氧折流板調(diào)節(jié)池仍然保持較好的厭氧活性。厭氧折流板調(diào)節(jié)池的這一特性具有良好實際工程應(yīng)用基礎(chǔ)。
在經(jīng)過長期低pH值進水后,出水pH值變化趨勢曲線末端出現(xiàn)了酸化的跡象,出水pH值呈現(xiàn)下降的趨勢。這預(yù)示著厭氧折流板調(diào)節(jié)池將進入酸化狀態(tài),盡管COD去除率尚保持穩(wěn)定,也必須加以調(diào)控以保證其正常運行。
2.1.2 厭氧生化調(diào)節(jié)池對其他污染物的去除效果
穩(wěn)定運行階段的前期和后期,分別監(jiān)測了厭氧折流板調(diào)節(jié)池對SS、氨氮、總氮、總磷等重點污染物的去除效果,見表1。
表2 重點污染物指標處理效果監(jiān)測(mg/L)
Table 2 Treatment effect monitoring of keypollutant(mg/L)
監(jiān)測時間 |
SS |
TOC |
氨氮 |
總氮 |
總磷 |
|
穩(wěn)定運行前期 |
進水 出水 |
2280 424 |
12400 5890 |
287 966 |
1420 980 |
263 65.9 |
穩(wěn)定運行后期 |
進水 出水 |
921 115 |
18200 11100 |
444 370 |
1920 1060 |
205 96.1 |
厭氧折流板調(diào)節(jié)池對SS去除率可達80%以上,這是由于其特有的折流板結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的多級重力沉砂效果;同時,SS的沉降也同時有利于厭氧污泥的顆;S捎诳偟谵D(zhuǎn)運站垃圾壓濾液中絕大部分以有機氮的形式存在,在厭氧過程中,有機氮轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡獙е掳钡獫舛确炊,這與劉宏娟等[10]的觀察也是一致的。經(jīng)厭氧折流板調(diào)節(jié)池后,絕大部分總氮以氨氮形式存在。研究中觀察到,總氮和總磷都有一定的去除效果(總氮去除30%~40%,總磷可達70%)環(huán)境保護論文,其中非生物過程(沉淀、吸附等)去除作用有重要貢獻。
厭氧折流板調(diào)節(jié)池對轉(zhuǎn)運站垃圾壓濾液的SS、有機污染(COD、TOC)等重點污染物有較好的處理效果,但是出水尚不能完全達到要求,出水在轉(zhuǎn)運站現(xiàn)場通過后續(xù)處理技術(shù)(高級氧化等)深度處理后排放是必要的。
2.2 厭氧折流板調(diào)節(jié)池酸化水質(zhì)特征及調(diào)控措施
2.2.1 厭氧折流板調(diào)節(jié)池酸化狀態(tài)特征
由于前一階段未對進水作任何調(diào)控,在穩(wěn)定運行的后期已出現(xiàn)酸化的跡象。為研究厭氧折流板調(diào)節(jié)池酸化狀態(tài)下的特性以及酸化后的調(diào)控措施,維持進水的高濃度和低pH值不變。厭氧折流板調(diào)節(jié)池逐漸進入酸化階段。出現(xiàn)酸化跡象后的短時間內(nèi),厭氧折流板調(diào)節(jié)池各格室pH值出現(xiàn)明顯的突降。由于第一格室承受了遠大于其他格室的有機負荷,pH值從6左右突降至5.5以下,大于出水pH值的降幅免費論文網(wǎng)。酸化后,厭氧折流板調(diào)節(jié)池第一格室和后面各格室的pH值已沒有明顯差別,說明了其中的厭氧微生物已被嚴重抑制,產(chǎn)甲烷的作用已經(jīng)很不活躍。
2.2.2 酸化調(diào)控措施
酸化后綜合調(diào)控措施為:(1)進水變?yōu)閴簽V液與沖洗水混合后的污水(COD約15000mg/L);(2)水力停留時間從6d延長至8d,最后達到啟動之初的10d;(3)通過設(shè)置在第一格室的加藥口投加氫氧化鈉和碳酸氫鈉等,控制進水pH值為7。(4)調(diào)控后期補加了約25kg厭氧污泥。調(diào)過程中各格室pH值變化見圖3。
圖3 厭氧折流板調(diào)節(jié)池調(diào)控階段pH值
Fig.3 Anaerobic baffled regulation pool pHat the at the stage of regulate and control operation
進水VFA濃度為128mmol/L,出水降為109mmol/L,大量的VFA仍未被降解,pH值的提高僅僅是人為調(diào)控進水pH值的結(jié)果。調(diào)控后期補加污泥后,出水pH值在原有基礎(chǔ)上顯現(xiàn)上升趨勢,厭氧活性開始出現(xiàn)恢復(fù)。酸化階段和采取調(diào)控措施后進出水COD濃度變化見圖4。
圖4 厭氧折流板調(diào)節(jié)池調(diào)控階段COD
Fig.4 Anaerobic baffled regulation pool COD at the atthe stage of regulate and control operation
調(diào)控前期,延長水力停留時間、降低進水濃度、控制pH值等對COD降解率的提高也沒有明顯作用。而在后期補加污泥后,出水COD開始呈現(xiàn)下降趨勢,大約10d后調(diào)節(jié)池即可恢復(fù)。這與出水pH值的變化趨勢是吻合的,此時調(diào)節(jié)池可以恢復(fù)正常運行。
3 結(jié)論
(1)厭氧折流板折流板調(diào)節(jié)池具有較強的抗沖擊負荷能力,可以有效緩沖高濃度轉(zhuǎn)運站垃圾壓濾液水質(zhì)的劇烈變化并達到較好的預(yù)處理效果。水力停留時間為6d,室溫下運行的情況下,進水濃度50000mg/L~80000mg/L時環(huán)境保護論文,可以使出水穩(wěn)定在25000mg/L左右。
。2)厭氧折流板調(diào)節(jié)池對低pH值進水有較好的緩沖作用,能在較低pH值進水(4~4.5)的情況下穩(wěn)定運行一段時間,具有良好的實際工程應(yīng)用特性。經(jīng)驗證,用于處理壓濾液和沖洗水的混合污水時,結(jié)合基于高級氧化的快速處理工藝,污水COD降至約1000mg/L,出水澄清透明且惡臭被完全去除,可達到預(yù)期效果。
。3)長期低pH值進水容易導致厭氧折流板調(diào)節(jié)池出現(xiàn)酸化現(xiàn)象,此時出水水質(zhì)(pH值、COD濃度、VFA濃度)迅速惡化,接近于出水。綜合調(diào)控措施恢復(fù)較為緩慢,采取補加厭氧污泥是較為有效的調(diào)控手段。應(yīng)采取以下對策防止酸化:盡量提高進水的堿度,應(yīng)用中可考慮處理壓濾液和沖洗水混合污水;利用在線對調(diào)節(jié)池內(nèi)pH值進行實時監(jiān)測,同時監(jiān)測進出水VFA濃度,發(fā)現(xiàn)酸化跡象應(yīng)立即采取調(diào)控措施。
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