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混凝-SBR工艺处理垃圾渗滤液的研究


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评论(0)|2017-08-13|发布:光光 |收藏

摘要:对混凝-SBR工艺处理生活垃圾渗滤液进行 研究 ,确定了混凝剂的种类、用量以及pH值、生化时间等技术参数.研究结果表明,采用聚合氯化铝铁混凝-SBR生化处理工艺,能够使垃圾渗滤液的CODCr值从5 000~14 000mg/L降低到200mg/L以下,BOD5值从1800~5600mg/L降低到100mg/L以下,NH3-N值从47~374 mg/L降低到15 mg/L以下。

关键词:渗滤液 混凝 SBR法

 

Research on the Treatment of Landfill Leachate Using Coagulation-Sequencing Batch Reactor Process

  Abstract: The test aimed at finding out optimum type and dosage of coagulator, pH value and bio-treatment time in treating landfill leachate using coagulation-SBR(sequencing batch reactor)process. The results shows that with polyaluminium chloride as a coagulant in SBR process CODCr of leachate is reduced to 200 mg/L from 5000-14000mg/L, BOD5 is reduced to below 100mg/L from 1800-5600 mg/L, NH3-N is reduced to below 15mg/L from47-374 mg/L.
  Keywords:landfill leachate; coagulation; sequencing batch reactor

  城市生活垃圾卫生填埋是 目前 国内外广泛采用的固体废弃物处理 方法 之一[1]。但产生的渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,若不加处理而直接排人环境,会造成严重的环境污染。垃圾渗滤液的特点是有机物浓度高,水质水量变化范围大,微生物营养元素比例失调,而且氨氮和金属含量也较高。垃圾渗滤液的处理目前尚无十分完善的处理工艺,大多根据不同填埋场的具体情况及其它 经济 技术要求提出有针对性的处理方案和工艺。
  根据垃圾渗滤液的特点,采用混凝.SBR法对其进行处理,取得了良好的处理效果。

1 试验方法与材料

1.1 处理工艺流程
  本试验采用以下处理工艺:

      垃圾渗滤液→ 化学混凝 → 沉淀 → SBR生化处理 → 出水

1.2 试验材料与设备
1.2.1 试验材料
  
试验污水:沈阳市赵家沟固体废弃物处理厂;
  pH调节剂:Ca(OH)2悬浊液;
  混凝剂:自制的无机高分子絮凝剂;
  活性污泥:沈阳市北部污水处理厂的活性污泥。
1.2.2 试验设备
  
CODCr速测仪;721分光光度计;SBR反应池;
  小型气泵;流量计;测氧仪。

2 试验结果与讨论

2.1 试验水样及混凝剂的选择
  本试验水样为沈阳市赵家沟垃圾场的渗滤液,其原水水质指标见表1。从表1可以看出,垃圾渗滤液中的CODCr、NH3-N和SS都较高,而且变化范围较宽。

表1  垃圾填埋场渗滤液水质
pH
COD Cr/(mg.L -1)
BOD 5/(mg.L -1)
NH 3-N/(mg.L -1)
SS/(mg.L -1)
7.2-8.0
5000-14300
1800-5600
47-374
900-1400

  针对赵家沟垃圾场渗滤液的特点,本试验选用了三氯化铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、净水灵及自制的DH-3混凝剂进行混凝试验,处理效果均比较理想。但考虑到成本因素,决定选用价格低廉的自制DH-3混凝剂。DH-3混凝剂是用煤歼石和盐酸反应,再通过聚合反应制取的聚合氯化铝铁。其成本约900元/t,使用时配成2%的水溶液。
2.2 pH值对CODCr去除率的 影响
  
将试验水样的PH值分别调节到8,8.5,9,9.5,10,然后分别加人浓度为2%的DH-3混凝剂2.0mL,搅拌强度120r/min,搅拌时间60s,沉淀1h后测定上清液中的CODCr。试验结果见表2。

表2  pH值对CODCr去除率的影响
进水 COD Cr
/(mg.L -1)
出水 COD Cr值及 COD Cr去除率
pH=8.0
pH=8.5
pH=9.0
pH=9.5
pH=10.0
COD Cr
/(mg.L -1)
去除率/%
COD Cr
/(mg.L -1)
去除率/%
COD Cr
/(mg.L -1)
去除率/%
COD Cr
/(mg.L -1)
去除率/%
COD Cr
/(mg.L -1)
去除率/%
5000
1780
64.41
1470
70.60
655
86.90
1125
77.50
1160
78.80
6000
1810
69.83
1540
74.33
860
85.67
1600
73.33
1800
70.00
7100
1900
73.24
1410
80.14
910
87.18
1320
81.41
1470
79.30
7300
1870
74.38
1200
83.56
970
86.17
1350
81.51
1300
82.19
9800
2200
77.55
1370
86.02
1170
88.06
1560
84.08
1600
83.67
12000
2640
78.00
1680
86.00
1210
89.91
1910
84.08
2100
82.50
14300
2600
81.82
1690
88.18
1230
91.40
2010
85.94
2100
85.31

  由表2可以看出,随着进水CODCr浓度的增加,CODCr去除率总趋势升高。但无论进水CODCr值高低,在pH值为9时,对于同一渗滤液CODCr去除率最高。
  经测试知,当进水pH值为9时,原渗滤液处理后出水pH值为7左右。

2.3 混凝剂用量对渗滤液CODCr去除率的 影响
  
试验以200mL垃圾渗滤液为试验对象,DH-3加药量分别为:1.4,1.6,1.8,2.0,2.2mL。其它共同条件为pH=9.0,搅拌强度为120r/mn,搅拌时间为60S。试验结果见表3。 表3  DH-3加入量对CODCr去除率的影响
原水 COD Cr
/(mg.L -1)
1.4mL
1.6mL
1.8mL
2.0mL
2.2mL
COD Cr
/(mg.L -1)
去除率/%
COD Cr
/(mg.L -1)
去除率/%
COD Cr
/(mg.L -1)
去除率/%
COD Cr
/(mg.L -1)
去除率/%
COD Cr
/(mg.L -1)
去除率/%
5200
1200
76.92
900
82.69
700
86.54
800
84.62
890
82.88
6600
1200
81.82
1120
83.03
860
86.54
990
84.62
1050
82.88
8200
1210
85.24
1020
87.56
850
89.623
1000
87.80
1010
87.68
10200
1330
86.96
1210
88.14
890
91.27
1000
90.20
1100
89.22
13600
1500
88.97
1270
90.66
920
93.24
1180
91.32
1240
90.88
14300
1640
88.53
1270
91.12
900
93.71
1060
92.59
1290
90.98

  由表3中数据可以看出,随着进水CODCr值的增加,同样加药量,CODCr去除率递增。同一水样,当加药量为1.8mL时,CODCr去除率最高。试验结果还表明,在合理的pH值范围内,投入最佳量的混凝剂,可使垃圾渗滤液的CODCr去除率达到90%以上。但单一经化学混凝处理的垃圾渗滤液还不能达到进入城市管网的要求(要求CODCr<500mg/L),需要进一步处理。
2.4 生化试验(SBR法)
  
经测试,化学混凝处理后的渗滤液BOD5和CODCr值的比值在0.35以上,生化性能较好,可以用生化法进行处理。
  该试验设计污泥负荷为0.35-0.4kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d)[2],曝气池水深为400 mm,处理水量为4.6L/次。微生物利用城市生活污水生化后的活性污泥,培养驯化10d[3]
  先将驯化好的污泥装进SBR反应器中,然后将化学絮凝处理后的渗滤液在1-2min内装进反应器中。开动风机,通人空气,控制好流量进行曝气。按一定时间间隔测定水中的溶解氧、CODCr值,并测定了曝气6h时的BOD5和NH3-N值,试验结果见表4。

表4  不同曝气时间的水质变化情况
SBR进水
0.5h
1.0h
2.0h
3.0h
4.0h
5.0h
6.0h
 
COD Cr
BOD 5
NH 3-N
COD Cr
DO
COD Cr
DO
COD Cr
DO
COD Cr
DO
COD Cr
DO
COD Cr
DO
COD Cr
DO
COD Cr
DO
660
258
18.3
 
0.2
 
0.30
580
0.5
520
2.0
450
3.1
250
4.3
80
6.1
70.1
9.0
730
246
27.6
 
0.2
 
0.30
590
0.5
530
2.1
470
3.2
260
4.3
90
6.2
71.3
10.3
810
350
30.5
 
0.2
 
0.30
590
0.6
520
2.2
470
3.2
210
4.4
100
6.3
60.5
10.5
890
470
46.5
 
0.2
 
0.30
600
0.6
530
2.2
480
3.2
210
4.4
130
6.5
50.3
15.1
990
490
49.3
 
0.2
 
0.28
610
0.7
540
2.3
480
3.3
200
4.4
110
6.6
63.4
13.1

  由以上试验结果可以看出,CODCr值随曝气时间增加而降低。对于CODCr值小于1000mg/L的污水(混凝处理后),当曝气时间为4h时,CODCr值小于500mg/L,DO在3.0mg/L以上;当曝气时间达到6h后,CODCr值小于200mg/L,BOD5值小于100mg/L,NH3-N值基本在15mg/L以下。

3 结论

  ①利用化学絮凝法先降低渗滤液的CODCr值,然后利用SBR生化法对渗滤液进一步处理,效果良好,各项指标均可达到排放标准。
  ②调节适当的pH值是絮凝成功的关键。由试验可知,pH值为9左右时是最佳pH值范围。混凝剂加药量的多少直接影响渗滤液处理的效果,对于CODCr值范围在5000-12000mg/L的渗滤液,其投加量为渗滤液的1.8%时,效果最好。
  ③SBR反应器的曝气时间为6h时效果较理想。

参考 文献 :

  [1] 王琳.垃圾填埋渗滤液的处理 方法 [J]。城市环境与城市生态,1998,11(1):25-28.
  [2] 张希衡.水污染控制工程[M]. 北京:冶金 工业 出版社,1993.
  [3] 张大群.序批式活性污泥法(SBR)技术及关键设备 研究 探讨[J]. 中国 环保产业,1996,(6):30-32

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