焚燒廠垃圾滲濾液中CODCr平均濃度高達(dá)10000~20000mg/L,BOD5平均濃度高達(dá)3800~5000mg/L,焚燒廠垃圾滲濾液屬原生滲濾液,大多是當(dāng)天的垃圾滲濾液,未經(jīng)厭氧發(fā)酵、水解、酸化過(guò)程,內(nèi)含如苯、萘、菲等雜環(huán)芳烴化合物、多環(huán)芳烴、酚、醇類(lèi)化合物、苯胺類(lèi)化合物等難降解有機(jī)物,受雨水影響比填埋場(chǎng)垃圾滲濾液小。BOD5/CODCr為0.38左右,可生化性較差(一般BOD5/CODCr>0.4時(shí)可生化性較好)(這一點(diǎn)與大多數(shù)垃圾焚燒廠滲濾液有所差別,實(shí)際中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生化試驗(yàn)確定)。焚燒廠垃圾滲濾液中氨氮含量高,可生化性較差,常給生化處理帶來(lái)一定的難度。采用厭氧處理后,滲濾液中一些難降解有機(jī)物被酸化水解成易于生化的小分子化合物,氨氮含量隨著苯胺類(lèi)化合物等的分解還會(huì)有一定程度的升高。垃圾滲濾液中鐵、鉛、鋅、鈣的濃度均較高。
垃圾滲濾液經(jīng)過(guò)細(xì)格柵后,除去滲濾液中的懸浮物及漂浮物,進(jìn)入調(diào)節(jié)池,經(jīng)泵提升至UASB上流式厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧發(fā)酵,產(chǎn)生的沼氣接至垃圾焚燒爐助燃,污泥脫水后填埋或焚燒,出水加CaO調(diào)堿度后自流進(jìn)入CASS反應(yīng)器。CASS是一種具有較好的脫氮除磷功能的循環(huán)間歇處理工藝,整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)歷進(jìn)水期、反應(yīng)期、沉淀期、排水期和待機(jī)期5個(gè)階段,而CASS反應(yīng)器又分為3個(gè)區(qū):生物選擇器、兼氧區(qū)、和好氧區(qū)。出水流經(jīng)生物選擇器區(qū),既可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,防止產(chǎn)生污泥膨漲,又可發(fā)生比較顯著的反硝化作用。出水自生物選擇器進(jìn)入兼氧區(qū)和好氧區(qū),該區(qū)主要完成降解有機(jī)物和硝化P反硝化過(guò)程。再經(jīng)沉淀后外排。
① 工藝流程的選擇:
由于滲濾液的來(lái)源使得滲濾水的水質(zhì)具有與城市污水所不同的特點(diǎn),其滲濾液pH值低,BOD和COD高,B/C比高,金屬離子濃度高。5年以上的填埋場(chǎng)則變成了三低一高,BOD和COD低,B/C比低,而氨氮較高,pH為中性??偟膩?lái)說(shuō)垃圾滲濾液屬于可生化性較好的廢水,其處理工藝的難題集中在氨氮和重金屬去除上,并具有有機(jī)濃度高、水質(zhì)變化大,氨氮含量高、營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào),其中磷元素相差較大。
由于污水的有機(jī)物濃度較高,并且B/C大于0.4以上,屬較好生化污水,宜采用生化處理對(duì)該污水進(jìn)行主要處理,進(jìn)水COD大于3000 mg/l,在處理前采用厭氧流化床反應(yīng)器對(duì)污水進(jìn)行厭氧處理;
它利用厭氧消化過(guò)程中酸性階段的酸性腐化細(xì)菌活性強(qiáng)、菌代短、繁殖迅速、對(duì)環(huán)境要求不嚴(yán)格的特性,使不易降解的大分子結(jié)構(gòu)有機(jī)物和某些有毒有害有機(jī)物在結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上發(fā)生變化,從而水解成為小分子化合物和可溶性、易降解有機(jī)物,提高廢水的可生化性,為后續(xù)處理創(chuàng)造良好的基礎(chǔ);
以下為進(jìn)一步描述:
復(fù)雜大分子的厭氧消化反應(yīng)順序
將污水中存在的復(fù)雜大分子轉(zhuǎn)化為沼氣,需要多種不同的微生物種群的作用。上圖給出了對(duì)于蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂類(lèi)的厭氧降解需要不同步驟的圖式。根據(jù)上圖顆粒有機(jī)物降解為甲烷的過(guò)程,嚴(yán)格講包括以下六個(gè)步驟。
1.生物多聚物的水解。包括
1.1蛋白質(zhì)水解為多肽及氨基酸;
1.2碳水化合物轉(zhuǎn)化為溶解性糖(單糖和雙糖);
1.3脂類(lèi)轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)鏈脂肪酸和甘油。
2.氨基酸和糖經(jīng)發(fā)酵轉(zhuǎn)化為氫、乙酸、短鏈)*+ 和乙醇。
3.厭氧氧化長(zhǎng)鏈脂肪酸和乙醇。
4.厭氧氧化中間產(chǎn)物揮發(fā)酸(除乙酸)。
5.由乙酸型甲烷菌轉(zhuǎn)化乙酸為甲烷。
6.由產(chǎn)氫甲烷菌轉(zhuǎn)化氫為甲烷(二氧化碳還原)。
厭氧反應(yīng)主要是將可生物降解性COD(綜合污水中主要污染物)轉(zhuǎn)化為沼氣,整個(gè)生物厭氧反應(yīng)過(guò)程可描述為:
COD =CH4 + CO2 +新生厭氧污泥
只有沼氣(甲烷)的產(chǎn)生才表明厭氧反應(yīng)的完全,只有在產(chǎn)甲烷菌工作的嚴(yán)格厭氧的環(huán)境才能保持低的氧化還原電位(-330mV),形成回用水質(zhì)的厭氧處理要求。并同時(shí)獲得后續(xù)好氧處理負(fù)荷的減少而帶來(lái)的運(yùn)行成本的收益。
該處理裝置具有以后特點(diǎn):
處理效能高,設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,集厭氧反應(yīng)、氣固液分離、沼氣收集等功能于一體,占地面積小。
附著懸浮球形填料生長(zhǎng)的生物膜和懸浮顆粒污泥組成的復(fù)合式微生物群體,具有微生物濃度高,可保持反應(yīng)器高效率運(yùn)行,同時(shí)擁有的微生物種類(lèi)多,利于各種屬之間相互協(xié)作,污染物分解徹底
無(wú)需供氧,動(dòng)力消耗低,運(yùn)行管理方便,操作管理簡(jiǎn)單
污泥產(chǎn)量少,可回收生物能――沼氣
運(yùn)行穩(wěn)定,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)
厭氧出水進(jìn)入多相催化氧化單元設(shè)備。該多相催化氧化又稱(chēng)為非均相催化氧化,是為了解決均相催化材料可溶性易流失的缺點(diǎn)而出現(xiàn)的,這種材料在石油化工,精細(xì)化工工藝中被廣泛采用,多相催化材料是由主催化材料活性組分和輔助活性組分附載在高機(jī)械強(qiáng)度的固體材料上制成;活性組分一般采用過(guò)渡金屬的氧化物或鹽類(lèi),也有采用稀貴金屬和稀土做為催化活性組分的。常見(jiàn)的有鉻,錳,鐵,鈷,鎳,銅,鈀,銠等。多相催化材料在配合有效和適當(dāng)?shù)难趸瘎?,如雙氧水三氧化二鐵,氧氣,臭氧等可以起到氧化多種有機(jī)物的作用,并能轉(zhuǎn)化多種無(wú)機(jī)鹽類(lèi)。本方案中,該單元在初期主要目的是去除重金屬離子,以利于后段的生化處理,同時(shí)也可降解部分氨氮和COD以及BOD;氧化劑選用氯系列;在運(yùn)行中,本單元能穩(wěn)定去除CODcr40%以上和幾乎所有的重金屬離子。在多相催化氧化單元設(shè)備后需添加沉淀池,藥劑采用石灰水或燒堿,pH=9,管道混合后沉淀,經(jīng)沉淀后的廢水經(jīng)泵提升進(jìn)入后續(xù)處理,在沉淀后后中間水池內(nèi)對(duì)廢水的PH值進(jìn)行調(diào)整提升。
根據(jù)污水中總氮濃度的高低、氮化合物的組分不同,工程上常見(jiàn)的幾種脫氮方法有:微生物法、氨吹脫(氣提)法、折點(diǎn)加氯法、離子交換法、土地處理法等。但對(duì)于高氨氮的垃圾滲濾液,較為經(jīng)濟(jì)、有效的方法為吹脫法。而且滲濾液經(jīng)氨吹脫后,不僅脫掉了大量的游離氨,還去除了部分苯酚、氰化物、硫化物及其他難生化的、對(duì)生化有抑制作用的、毒性大的揮發(fā)性物質(zhì),對(duì)后續(xù)生化處理較為有利。氨吹脫法包括空氣吹脫法和蒸汽吹脫法兩種,蒸汽吹脫法雖然效率較高,但能耗較大,需增設(shè)蒸汽鍋爐,設(shè)備復(fù)雜,維護(hù)維修工作量大;其次,對(duì)于年平均氣溫較高的地區(qū),由于不存在空氣吹脫法常見(jiàn)的低溫條件下吹脫無(wú)法正常運(yùn)行和冬季吹脫塔結(jié)冰的問(wèn)題,因此采用蒸汽吹脫的必要性也不大。
本方案中采用空氣吹脫法對(duì)廢水中的氨氮進(jìn)行去除。處理出水后對(duì)廢水的PH值調(diào)整至中性,以利于生化處理。
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