UIMF工艺处理晚期垃圾渗滤液的研究

摘要

垃圾渗滤液的处理是一个世界性的难题，目前的处理工艺还不够完善。本文采用“升流式厌氧污泥床(UASB)-固定化微生物曝气生物滤池(IBAF)-好氧膜生物反应器(MBR)- Fenton工艺(UASB- IBAF- MBR-Fenton，UIMF工艺)对深圳坪山垃圾填埋场的渗滤液进行处理。该场的渗滤液为典型的晚期垃圾渗滤液，水质复杂，氨氮含量高，可生化性差，其基本指标如下：COD浓度为1800～2600mg/L，氨氮浓度为400～750mg/L，BOD5浓度为300～550mg/L。
　　 反应器启动后，探讨了pH和溶解氧（DO）浓度对IBAF和MBR处理效果的影响，试验结果表明：HRT=2d，DO浓度为4mg/L时，进水pH控制在7.5～8.5之间，IBAF内硝化菌活性好，氨氮去除率高达95％以上；HRT=10d，进水pH=控制在7.5～8.5时，MBR的最适DO浓度为3mg/L, 此时COD、氨氮的平均去除率分别为62％、55％。
　　 在前面研究的基础上，确定了UASB-IBAF-MBR(UIM)工艺处理晚期垃圾渗滤液的运行参数，开始运行工艺。稳定运行阶段的试验结果表明：由于进水COD浓度不高，UASB有机负荷低，UASB段的处理效果不理想，COD平均去除率只有24.3％；由于微生物细胞生长和维持消耗一定养分的结果，出水中氨氮的浓度也稍有变化。IBAF段对UASB出水中的氨氮去除率高达95％以上，充分体现了此工艺处理高浓度氨氮的优势；另外IBAF段对COD平均的去除率也有30.8％，整体看来对有机物的去除效果良好。经过前两段工艺的处理，渗滤液中的氨氮浓度已经很低，MBR段的氨氮平均去除率为89.2％；另外由于渗滤液中的可降解有机物越来越少，MBR段的平均COD去除率只有44.3％右。总体来看UIM工艺的平均COD、氨氮去除率分别为70.8％和99.6％，出水氨氮浓度在5mg/L以下，但出水COD偏高。
　　 剩余的难生物降解COD采用Fenton试剂进行深度处理，在初始pH＝4，H2O2/Fe2+=5：1，H2O2 投加量为0.05mol/L，药剂一次性投加，搅拌反应2.5h，静沉30min的条件下，COD去除率可达85％左右。Fenton试剂处理后，COD浓度低于100mg/L，累积去除率达到95％左右，出水可达到垃圾渗滤液一级排放标准。