導讀:：轉(zhuan)運站(zhan)垃(la)(la)圾(ji)壓濾(lv)液是(shi)垃(la)(la)圾(ji)壓縮作(zuo)業(ye)中產(chan)生(sheng)的(de)高濃度污(wu)水。轉(zhuan)運站(zhan)壓縮作(zuo)業(ye)產(chan)生(sheng)的(de)垃(la)(la)圾(ji)壓濾(lv)液排(pai)入轉(zhuan)運站(zhan)內(nei)污(wu)水井。圖1轉(zhuan)運站(zhan)污(wu)水厭氧折(zhe)流板調節池結(jie)構(gou)。

關鍵詞：轉運站，垃圾壓濾(lv)液，厭氧折流板調節池

轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)運(yun)(yun)(yun)(yun)站(zhan)垃(la)(la)圾(ji)(ji)壓(ya)濾(lv)液(ye)(ye)是垃(la)(la)圾(ji)(ji)壓(ya)縮作業中產生的(de)(de)(de)(de)高濃度污(wu)水(shui)(shui)。按(an)照《生活垃(la)(la)圾(ji)(ji)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)運(yun)(yun)(yun)(yun)站(zhan)運(yun)(yun)(yun)(yun)行(xing)維(wei)護(hu)技(ji)術(shu)規程》：“轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)運(yun)(yun)(yun)(yun)站(zhan)污(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)排(pai)(pai)放(fang)應(ying)按(an)國家與地(di)方標準的(de)(de)(de)(de)有(you)關要求(qiu)預(yu)(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)后排(pai)(pai)入(ru)城市(shi)污(wu)水(shui)(shui)管(guan)網或單(dan)獨處(chu)(chu)理(li)(li)達(da)標后排(pai)(pai)放(fang)”的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)，轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)運(yun)(yun)(yun)(yun)站(zhan)壓(ya)濾(lv)液(ye)(ye)應(ying)采用(yong)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)運(yun)(yun)(yun)(yun)站(zhan)原位預(yu)(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)后排(pai)(pai)入(ru)城市(shi)污(wu)水(shui)(shui)管(guan)網的(de)(de)(de)(de)方式。厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)處(chu)(chu)理(li)(li)對填埋場垃(la)(la)圾(ji)(ji)滲濾(lv)液(ye)(ye)等高濃度污(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)處(chu)(chu)理(li)(li)已有(you)較多研究，并已有(you)工程應(ying)用(yong)，而厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)處(chu)(chu)理(li)(li)用(yong)于轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)運(yun)(yun)(yun)(yun)站(zhan)污(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)報道較少。S. M. D. Ghasimi等用(yong)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)方法處(chu)(chu)理(li)(li)了(le)吉隆坡Taman Beringin垃(la)(la)圾(ji)(ji)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)運(yun)(yun)(yun)(yun)站(zhan)垃(la)(la)圾(ji)(ji)壓(ya)濾(lv)液(ye)(ye)，經過間歇試驗(yan)[1]和(he)半連續(xu)試驗(yan)[2]，COD去除(chu)率可達(da)52.7%。韓丹等[3]用(yong)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)和(he)膜生物(wu)反應(ying)器(qi)(qi)處(chu)(chu)理(li)(li)了(le)垃(la)(la)圾(ji)(ji)中轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)站(zhan)模擬污(wu)水(shui)(shui)，路江濤等[4]用(yong)同(tong)時厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)好氧(yang)(yang)反應(ying)器(qi)(qi)處(chu)(chu)理(li)(li)稀(xi)釋后的(de)(de)(de)(de)廣州(zhou)某垃(la)(la)圾(ji)(ji)壓(ya)縮站(zhan)廢(fei)水(shui)(shui)，都取(qu)得了(le)一定的(de)(de)(de)(de)效果，證(zheng)明了(le)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)運(yun)(yun)(yun)(yun)站(zhan)壓(ya)濾(lv)液(ye)(ye)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)預(yu)(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)可行(xing)性(xing)。因(yin)此，可將轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)運(yun)(yun)(yun)(yun)站(zhan)現有(you)污(wu)水(shui)(shui)調(diao)(diao)節池改造(zao)為(wei)(wei)厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)調(diao)(diao)節池，作為(wei)(wei)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)運(yun)(yun)(yun)(yun)站(zhan)污(wu)水(shui)(shui)快速處(chu)(chu)理(li)(li)工藝(yi)的(de)(de)(de)(de)前置(zhi)預(yu)(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)單(dan)元。污(wu)水(shui)(shui)經過厭(yan)(yan)氧(yang)(yang)調(diao)(diao)節和(he)基于高級氧(yang)(yang)化的(de)(de)(de)(de)快速處(chu)(chu)理(li)(li)工藝(yi)后COD降至約1000mg/L，出水(shui)(shui)澄清透(tou)明且(qie)無惡臭。

厭(yan)氧調節池設計為厭(yan)氧折流板形式。其結(jie)構簡單，操作(zuo)方便。無(wu)需額外(wai)的(de)動(dong)力，占地面積小(xiao)，已有部分工程(cheng)應(ying)用(yong)實例[5-8]，Yilmaz T等[9]研究了與轉運(yun)站垃圾(ji)壓(ya)濾液(ye)性質相似的(de)填埋場新鮮垃圾(ji)滲(shen)濾液(ye)，取得了較好的(de)處理效果。但目前研究多為實驗室(shi)小(xiao)試規(gui)模(mo)，中試及(ji)工程(cheng)層(ceng)面的(de)研究尚較少。

1 實驗(yan)材(cai)料與方法

1.1 中試裝置

在江蘇(su)常州(zhou)某(mou)轉(zhuan)運能(neng)力(li)25t/d的(de)垃圾轉(zhuan)運站建立現場中試(shi)試(shi)驗系統。裝置(zhi)具有1.5m3/d的(de)處理能(neng)力(li)，設計水(shui)力(li)停留時間(jian)6d，內部分為5格，上下(xia)流(liu)室寬(kuan)度比取4。在各個隔(ge)室設置(zhi)取樣口(kou)(kou)、排泥口(kou)(kou)和放空(kong)口(kou)(kou)，并(bing)設置(zhi)了厭(yan)氧氣(qi)(qi)體排出口(kou)(kou)將厭(yan)氧產氣(qi)(qi)通過水(shui)封排出室外。

圖(tu)1 轉運站污水厭氧折(zhe)流板調(diao)節池結構

Fig. 1 Structure of transfer station waste water anaerobic baffledregulation pool

1.2 實驗方法

轉(zhuan)運站壓縮作業(ye)產生的垃圾壓濾(lv)(lv)液排入轉(zhuan)運站內污水(shui)井，試驗中(zhong)垃圾壓濾(lv)(lv)液經潛(qian)污泵從污水(shui)井提(ti)升至(zhi)厭(yan)氧(yang)折(zhe)流板調節池。實驗在(zai)室溫條件(jian)(約25°C)下進行免費(fei)。

(1)厭氧(yang)折(zhe)流(liu)板(ban)調節(jie)池(chi)運行穩定性驗證(zheng)：轉運站垃圾壓濾液(ye)有機污染物濃(nong)度很高，變化劇烈(lie)，會產生很大的(de)沖擊(ji)負荷;pH值較低，在長(chang)期不經(jing)pH值調節(jie)直接進(jin)水(shui)(shui)的(de)運行方式下(xia)容易出現酸化現象。厭氧(yang)折(zhe)流(liu)板(ban)調節(jie)池(chi)經(jing)成功啟動后持續進(jin)水(shui)(shui)以考察其在沖擊(ji)負荷和長(chang)期低pH值進(jin)水(shui)(shui)的(de)情況下(xia)運行穩定性。

(2)厭(yan)氧折(zhe)流板調(diao)節池酸化(hua)(hua)水質(zhi)特征及(ji)調(diao)控措(cuo)施：厭(yan)氧折(zhe)流板調(diao)節池出(chu)現酸化(hua)(hua)狀況后，監(jian)測了水質(zhi)特征，并綜合(he)運用(yong)各(ge)種(zhong)調(diao)控手段(duan)試圖恢復其厭(yan)氧活性。

2 結果與分析(xi)

2.1 厭氧生化調節池(chi)運行(xing)穩定性

2.1.1 厭氧(yang)折流(liu)板調節池穩定(ding)運行階段出水(shui)水(shui)質

厭氧折(zhe)流板調節池啟動(dong)(dong)所需厭氧污(wu)泥(ni)125kg取(qu)自常州某垃圾(ji)焚燒廠(chang)厭氧反應器。由于轉運站垃圾(ji)壓(ya)濾(lv)液(ye)水質與垃圾(ji)焚燒廠(chang)滲(shen)濾(lv)液(ye)水質較為相似，僅用(yong)30d即(ji)完成了(le)啟動(dong)(dong)。此時(shi)水力(li)停留(liu)時(shi)間從啟動(dong)(dong)時(shi)的10d減為6d。啟動(dong)(dong)結束后(hou)調節池內污(wu)泥(ni)濃度見表1。

表(biao)1 調節池內(nei)污泥濃(nong)度

Table 1 Sludge concentration in regulation pool

前(qian)兩個格室，尤(you)其是(shi)第(di)一格室污(wu)(wu)泥(ni)量(liang)遠遠大于后面的(de)格室，各格室污(wu)(wu)泥(ni)MLVSS均占到(dao)MLSS的(de)0.6～0.8左右，反映出各個格室的(de)污(wu)(wu)泥(ni)都具有很高的(de)微生物(wu)活性，運行過(guo)程中無(wu)需排泥(ni)。污(wu)(wu)泥(ni)成熟的(de)同(tong)時(shi)，通(tong)過(guo)水封可觀察到(dao)厭(yan)氧氣體的(de)大量(liang)產生，標志著啟(qi)動(dong)完成。

啟(qi)動成(cheng)功后，厭(yan)氧折流板調節(jie)池穩(wen)定運行階段(duan)進出水COD和(he)pH值(zhi)變化(hua)見圖2。

圖2 厭氧折(zhe)流板調節(jie)池(chi)穩定(ding)運行階段進出水水質

Fig. 2 Inflow and effluentwater quality of anaerobic baffled regulation pool at the stage of stableoperation

轉運站垃(la)圾壓濾液水(shui)質變(bian)化非常劇烈。實驗中，進(jin)水(shui)出(chu)(chu)現了兩次明顯的(de)水(shui)質波(bo)(bo)動(dong)環境保(bao)護，COD變(bian)化幅度(du)近30000mg/L，對厭氧(yang)調節池是(shi)嚴重的(de)沖擊(ji)負荷。相應的(de)，厭氧(yang)折流板(ban)調節池所承受的(de)平(ping)均有機負荷在2.5kgCOD/(m3·d)以上，最高(gao)可(ke)達(da)4kgCOD/(m3·d)。第一(yi)格室沖擊(ji)負荷甚至可(ke)達(da)到20kgCOD/(m3·d)，出(chu)(chu)水(shui)表現出(chu)(chu)兩次相應的(de)波(bo)(bo)動(dong)趨勢，而波(bo)(bo)動(dong)幅度(du)遠(yuan)小于進(jin)水(shui)，顯示了厭氧(yang)折流板(ban)調節池良好的(de)進(jin)水(shui)緩沖均質性能。同時COD的(de)去(qu)除率可(ke)達(da)60%。

轉運(yun)站垃圾壓濾(lv)液呈較(jiao)強的(de)(de)酸性，pH值(zhi)在(zai)4以下(xia)。對(dui)應于出水(shui)COD較(jiao)為(wei)穩定(ding)的(de)(de)狀況，厭氧折(zhe)流板(ban)調(diao)節池(chi)出水(shui)pH值(zhi)也穩定(ding)在(zai)在(zai)6.5左(zuo)右(you)。由于全過程未采(cai)取任何手段調(diao)節進(jin)(jin)水(shui)pH值(zhi)，出水(shui)pH的(de)(de)升高和穩定(ding)顯示厭氧折(zhe)流板(ban)調(diao)節池(chi)中(zhong)厭氧污泥產甲烷活(huo)性的(de)(de)成(cheng)熟和菌群穩定(ding)。在(zai)較(jiao)長時間(一周以上(shang))低pH值(zhi)進(jin)(jin)水(shui)的(de)(de)情形(xing)下(xia)，厭氧折(zhe)流板(ban)調(diao)節池(chi)仍然保(bao)持較(jiao)好(hao)(hao)的(de)(de)厭氧活(huo)性。厭氧折(zhe)流板(ban)調(diao)節池(chi)的(de)(de)這一特(te)性具有良(liang)好(hao)(hao)實際工(gong)程應用基礎(chu)。

在經過(guo)長期低(di)pH值進水(shui)后，出(chu)水(shui)pH值變(bian)化趨勢曲線末端出(chu)現(xian)了(le)酸(suan)化的跡象(xiang)，出(chu)水(shui)pH值呈現(xian)下降(jiang)的趨勢。這預示著厭(yan)氧折(zhe)流板調節池(chi)將進入(ru)酸(suan)化狀(zhuang)態(tai)，盡管COD去除率(lv)尚(shang)保持(chi)穩定，也必須加以調控以保證其正常運行。

2.1.2 厭氧生化調節池對其他污染(ran)物的去除效(xiao)果

穩定運行階段的(de)前期(qi)和后期(qi)，分(fen)別監測(ce)了厭(yan)氧折流板調節池對SS、氨氮、總氮、總磷等(deng)重點污染物的(de)去除效果，見表(biao)1。

表2 重(zhong)點污染物指標處理效果監(jian)測(mg/L)

Table 2 Treatment effect monitoring of keypollutant(mg/L)

厭氧折流(liu)板(ban)調節(jie)池對SS去除率可達(da)80%以上，這是(shi)由(you)于其(qi)特有的(de)折流(liu)板(ban)結(jie)構實現的(de)多級重(zhong)力沉(chen)(chen)砂效(xiao)果(guo);同時，SS的(de)沉(chen)(chen)降也同時有利于厭氧污泥的(de)顆(ke)粒化。由(you)于總(zong)(zong)氮(dan)(dan)在(zai)(zai)(zai)轉運站(zhan)垃圾壓濾液中絕大部分(fen)以有機氮(dan)(dan)的(de)形式存在(zai)(zai)(zai)，在(zai)(zai)(zai)厭氧過(guo)程中，有機氮(dan)(dan)轉變為氨氮(dan)(dan)導致(zhi)氨氮(dan)(dan)濃度反而(er)升高，這與劉宏(hong)娟等(deng)[10]的(de)觀察(cha)也是(shi)一(yi)致(zhi)的(de)。經厭氧折流(liu)板(ban)調節(jie)池后，絕大部分(fen)總(zong)(zong)氮(dan)(dan)以氨氮(dan)(dan)形式存在(zai)(zai)(zai)。研(yan)究(jiu)中觀察(cha)到，總(zong)(zong)氮(dan)(dan)和總(zong)(zong)磷(lin)都有一(yi)定的(de)去除效(xiao)果(guo)(總(zong)(zong)氮(dan)(dan)去除30%～40%，總(zong)(zong)磷(lin)可達(da)70%)環境保(bao)護(hu)，其(qi)中非生物過(guo)程(沉(chen)(chen)淀、吸附(fu)等(deng))去除作用(yong)有重(zhong)要貢獻(xian)。

厭(yan)氧折流(liu)板調節池(chi)對轉(zhuan)運(yun)站垃(la)圾壓濾(lv)液(ye)的(de)SS、有(you)(you)機污染(COD、TOC)等(deng)(deng)重點污染物有(you)(you)較好的(de)處理(li)效果(guo)，但是出(chu)水尚不(bu)能完全達到要(yao)求，出(chu)水在轉(zhuan)運(yun)站現場通過后(hou)續(xu)處理(li)技術(高級氧化(hua)等(deng)(deng))深(shen)度處理(li)后(hou)排(pai)放是必要(yao)的(de)。

2.2 厭氧折流板(ban)調(diao)節池酸化水質(zhi)特征及調(diao)控措(cuo)施

2.2.1 厭氧折流板調(diao)節池酸化(hua)狀態特(te)征(zheng)

由(you)于(yu)前一(yi)階段未對進(jin)水作任(ren)何(he)調控，在穩定運行的(de)(de)(de)(de)后(hou)期已(yi)(yi)出現酸(suan)化的(de)(de)(de)(de)跡象(xiang)。為研究厭(yan)(yan)氧(yang)折(zhe)流(liu)(liu)板(ban)調節池酸(suan)化狀態(tai)下(xia)的(de)(de)(de)(de)特性以及酸(suan)化后(hou)的(de)(de)(de)(de)調控措施，維持進(jin)水的(de)(de)(de)(de)高濃度和(he)低pH值(zhi)不(bu)變。厭(yan)(yan)氧(yang)折(zhe)流(liu)(liu)板(ban)調節池逐漸進(jin)入酸(suan)化階段。出現酸(suan)化跡象(xiang)后(hou)的(de)(de)(de)(de)短時間內，厭(yan)(yan)氧(yang)折(zhe)流(liu)(liu)板(ban)調節池各格室(shi)pH值(zhi)出現明顯的(de)(de)(de)(de)突(tu)降(jiang)。由(you)于(yu)第一(yi)格室(shi)承(cheng)受了(le)遠大(da)(da)于(yu)其(qi)他格室(shi)的(de)(de)(de)(de)有機負荷，pH值(zhi)從(cong)6左右突(tu)降(jiang)至5.5以下(xia)，大(da)(da)于(yu)出水pH值(zhi)的(de)(de)(de)(de)降(jiang)幅網。酸(suan)化后(hou)，厭(yan)(yan)氧(yang)折(zhe)流(liu)(liu)板(ban)調節池第一(yi)格室(shi)和(he)后(hou)面各格室(shi)的(de)(de)(de)(de)pH值(zhi)已(yi)(yi)沒有明顯差別，說明了(le)其(qi)中的(de)(de)(de)(de)厭(yan)(yan)氧(yang)微生物(wu)已(yi)(yi)被嚴重抑制，產甲烷(wan)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)已(yi)(yi)經很不(bu)活(huo)躍。

2.2.2 酸(suan)化調控措施

酸(suan)化后(hou)綜合調(diao)控措施為(wei)：(1)進(jin)(jin)水變為(wei)壓濾液與沖洗水混合后(hou)的(de)污水(COD約15000mg/L);(2)水力停留時(shi)間從6d延(yan)長至8d，最后(hou)達到啟動之初(chu)的(de)10d;(3)通過設置在第(di)一格室(shi)的(de)加(jia)藥口投(tou)加(jia)氫氧化鈉(na)和碳(tan)酸(suan)氫鈉(na)等，控制進(jin)(jin)水pH值為(wei)7。(4)調(diao)控后(hou)期補加(jia)了約25kg厭氧污泥。調(diao)過程(cheng)中各格室(shi)pH值變化見圖(tu)3。

圖(tu)3 厭氧折(zhe)流(liu)板調(diao)節池調(diao)控階段pH值

Fig.3 Anaerobic baffled regulation pool pHat the at the stage of regulate and control operation

進水(shui)VFA濃(nong)度為128mmol/L，出水(shui)降為109mmol/L，大(da)量的VFA仍未(wei)被降解，pH值(zhi)的提(ti)高(gao)僅(jin)僅(jin)是(shi)人為調控進水(shui)pH值(zhi)的結果。調控后期補加污泥后，出水(shui)pH值(zhi)在原有(you)基礎上顯現上升趨勢，厭氧活性(xing)開始(shi)出現恢復(fu)。酸化(hua)階段和采取(qu)調控措施后進出水(shui)COD濃(nong)度變化(hua)見圖(tu)4。

圖4 厭氧折流板(ban)調(diao)節池(chi)調(diao)控階段COD

Fig.4 Anaerobic baffled regulation pool COD at the atthe stage of regulate and control operation

調(diao)控前期(qi)，延長水力(li)停留(liu)時(shi)(shi)間(jian)、降低進水濃度、控制pH值(zhi)等對COD降解率(lv)的提高也(ye)沒(mei)有明顯作用。而(er)在后期(qi)補加污(wu)泥后，出(chu)(chu)水COD開始(shi)呈(cheng)現下降趨(qu)勢(shi)，大(da)約10d后調(diao)節(jie)池即可(ke)恢(hui)復。這與出(chu)(chu)水pH值(zhi)的變化趨(qu)勢(shi)是(shi)吻合的，此時(shi)(shi)調(diao)節(jie)池可(ke)以恢(hui)復正常運行。

3 結論

(1)厭氧折流板(ban)折流板(ban)調節池具有較強的抗沖擊(ji)負荷能力(li)，可以有效(xiao)緩沖高(gao)濃(nong)(nong)度(du)轉運站垃圾壓濾液(ye)水(shui)質的劇烈變化并(bing)達到較好的預處理效(xiao)果。水(shui)力(li)停留時(shi)間為6d，室溫下(xia)運行的情況下(xia)，進水(shui)濃(nong)(nong)度(du)50000mg/L～80000mg/L時(shi)環(huan)境保護(hu)，可以使出水(shui)穩(wen)定在25000mg/L左右。

(2)厭(yan)氧折流(liu)板調節(jie)池(chi)對低pH值(zhi)進水(shui)(shui)有較好的(de)(de)緩沖作用，能(neng)在較低pH值(zhi)進水(shui)(shui)(4～4.5)的(de)(de)情況(kuang)下穩定運行(xing)一段時間，具有良好的(de)(de)實際(ji)工(gong)程應用特(te)性。經驗證，用于(yu)處理壓濾(lv)液和(he)沖洗(xi)水(shui)(shui)的(de)(de)混合(he)污水(shui)(shui)時，結合(he)基于(yu)高級氧化的(de)(de)快(kuai)速處理工(gong)藝，污水(shui)(shui)COD降至約1000mg/L，出水(shui)(shui)澄清透明且(qie)惡臭被完全去除，可(ke)達到預期(qi)效果(guo)。

(3)長期低pH值進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)容易導致厭氧折流板調節池出現酸化(hua)(hua)現象(xiang)，此(ci)時出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(pH值、COD濃度、VFA濃度)迅速惡(e)化(hua)(hua)，接近(jin)于出水(shui)(shui)(shui)。綜(zong)合(he)(he)調控(kong)措(cuo)施恢復較為緩(huan)慢，采(cai)取補(bu)加厭氧污泥是較為有效的(de)調控(kong)手段。應(ying)采(cai)取以下對(dui)(dui)策防止酸化(hua)(hua)：盡量提(ti)高(gao)進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)的(de)堿度，應(ying)用(yong)中(zhong)可考慮(lv)處理壓濾液和沖洗水(shui)(shui)(shui)混合(he)(he)污水(shui)(shui)(shui);利用(yong)在線對(dui)(dui)調節池內pH值進(jin)(jin)行(xing)實時監測(ce)(ce)，同時監測(ce)(ce)進(jin)(jin)出水(shui)(shui)(shui)VFA濃度，發現酸化(hua)(hua)跡象(xiang)應(ying)立即采(cai)取調控(kong)措(cuo)施。

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