CN104276727B - 一种渗滤液深度生物脱氮与去除cod的方法 - Google Patents

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Abstract

一种渗滤液深度生物脱氮与去除COD的方法，利用餐厨垃圾水解酸化液做外加碳源进行渗滤液脱氮，控制其出水总氮与COD浓度，具体地，餐厨垃圾经过筛选、除油，在厌氧发酵罐中进行厌氧发酵得到水解酸化液；将经过物化处理、生化处理、Fenton氧化处理后的垃圾填埋场渗滤液置于SBR缺氧反应池中，其COD浓度下降至100mg/L以下，总氮浓度在150～300mg/L；投加餐厨垃圾水解酸化液，控制酸化液中COD与渗滤液中总氮比值在5～8，混合均匀后进行反硝化；最后利用SBR工艺进行序批式处理，控制反应停留时间在6～12小时，经过本发明处理后的渗滤液污水其总氮浓度低于40mg/L，COD浓度低于100mg/L，达到国家排放标准。

Description

一种渗滤液深度生物脱氮与去除COD的方法
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，特别涉及一种渗滤液深度生物脱氮与去除COD的方法，该方法可以广泛地用于渗滤液的后续深度生物处理，并使得渗滤液的总氮与COD指标达到国家规定的排放标准。
背景技术
如今渗滤液的处理技术已经发展的非常成熟，主要分为物化处理和生物处理两种。但含有高浓度氨氮的渗滤液对微生物有毒害作用，严重抑制其活性，对于这种渗滤液，在进入生物处理前往往要经过一系列氨氮脱除工艺，吹脱法中不论是曝气吹脱还是吹脱塔脱氮，氨氮去除率都可以达到70％～80％。预处理之后的渗滤液在生化处环节处理后，往往能达到90％以上的氨氮去除率并满足国家关于氨氮的排放标准。
但是随着2008年《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)的出台，添加了总氮项目，并规定处理后总氮浓度不能超过40mg/L，与此同时COD的排放标准也提升到了100mg/L，这使得渗滤液处理工艺中必须添加反硝化环节并控制出水COD。与我国生活污水中碳源不足的问题相类似，渗滤液中过低的碳氮比不利于微生物的反硝化反应。一般来说，为了达到令人满意的总氮去除效率，C/N需要达到6左右，但填埋后期的垃圾渗滤液基本达不到此标准，需要外加碳源才能将总氮浓度处理到国家排放标准。现在使用最为广泛的外加碳源是甲醇，但其本身具有毒性，价格并不低廉，并且在反硝化处理之后还会存留一定浓度的COD无法保证其出水。因此寻找一种经济优势、反硝化效果良好并且出水COD达标的适宜外加碳源势在必行。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种渗滤液深度生物脱氮与去除COD的方法，根据垃圾渗滤液经过前阶段物化、生化处理后，废水中COD下降至100mg/L左右，而总氮浓度高达150～300mg/L，其中主要以硝态氮的形式存在，在之后的处理环节中利用餐厨垃圾水解酸化液作为外加碳源对渗滤液在缺氧池中进行反硝化脱氮处理，同时池中还存在同步硝化反硝化的脱氮过程，经过处理后的渗滤液污水其总氮浓度低于40mg/L，COD浓度低于100mg/L，达到国家排放标准。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种渗滤液深度生物脱氮与去除COD的方法，利用餐厨垃圾水解酸化液做外加碳源进行渗滤液脱氮，控制其出水总氮与COD浓度，包括如下步骤：
(1)餐厨垃圾经过筛选、除油，在厌氧发酵罐中进行厌氧发酵得到水解酸化液；
(2)将经过物化处理、生化处理、Fenton氧化处理后的垃圾填埋场渗滤液置于SBR缺氧反应池中，其COD浓度下降至100mg/L以下，总氮浓度在150～300mg/L；投加餐厨垃圾水解酸化液，控制酸化液中COD与渗滤液中总氮比值在5～8，混合均匀后进行反硝化；
(3)利用SBR工艺进行序批式处理，控制反应停留时间在6～12小时。
所述厌氧发酵的时间为2-6天。
所述厌氧发酵中，最佳发酵pH为6，适宜发酵温度在35℃，最佳发酵时间为68小时，最佳的餐厨垃圾含固率为100gTS/L。
所述水解酸化液中COD浓度达到80g/L以上，乙酸、丁酸占60％以上。
本发明所述餐厨垃圾水解酸化液，利用餐厨垃圾在发酵罐中进行厌氧消化，通过发酵时间控制其消化过程至产挥发性脂肪酸(VFA)阶段，使水解液中含有大量小分子有机物，以乙酸、丙酸、丁酸、乙醇为主。其中COD浓度达到80g/L以上，乙酸、丁酸占60％以上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.垃圾渗滤液经物化、生化处理后会遇到硝态氮浓度极高，总氮浓度难以处理到排放标准的问题。采用反渗透技术处理时，电解质浓度很高，所需能量过大导致运行成本较高，而且也存在堵塞膜的问题。利用生物反硝化脱氮时又需要考虑到外加碳源成本问题，甲醇、乙酸虽然效果良好但是成本都较高。利用餐厨垃圾水解酸化液作为碳源处理，不仅可以满足排放标准，也能同时对餐厨垃圾进行处理处置。
2.利用餐厨垃圾处理产物解决填埋场渗滤液处理过程中总氮浓度超标的问题，实现了原位处理的理念，将运至填埋场的餐厨垃圾经处理用于渗滤液处理只需在填埋场内部完成，节约了运输的成本。
3.由于污泥中存在不同种类的微生物，缺氧条件也满足一些氨氧化菌的生长，在厌氧过程中也存在着同步硝化反硝化的过程，通过此过程可以进一步的实现污水中以及酸化液中引入的氨氮的脱除。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
图2为本发明实施例1反应过程中不同氮浓度变化图。
图3为本发明实施例2反应过程中不同氮浓度变化图。
图4为本发明实施例3反应过程中不同氮浓度变化图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式，但本发明不受这些实施例的限定。
本发明的工艺流程如图1所示，垃圾渗滤液经物化处理、生化处理后，其中可生物降解的COD含量较低，渗滤液中总氮主要以硝酸根的形式存在，浓度在150～300mg/L。根据渗滤液中总氮浓度，计算所需投加的餐厨垃圾水解酸化液量，其中投加的酸化液COD量与渗滤液中的总氮比值在5～8之间；调整渗滤液的pH值，将其控制在7～8之间。
将渗滤液添加到SBR缺氧反应池中，同时投加水解酸化液，控制好pH值之后，进行厌氧反硝化6～12小时。反硝化反应主要在前6小时进行，只有用于处理废水中多于COD。
经此处理过程后，进水中的总氮去除率可达到80％以上并控制在40mg/L以下，出水COD浓度控制在100mg/L以下，下面是几个具体的实施例。
实施例1：
经前期处理后渗滤液总氮浓度约为160mg/L，其中大部分为硝酸盐，COD浓度较低。在有效容积为3L的SBR反应器中投加35ml COD浓度为80g/L餐厨垃圾水解酸化液，COD与总氮比为5.8。经12小时处理后，总氮浓度在15mg/L以下，氨氮、亚硝氮没有检出。COD出水为79.2mg/L。
实施例2：
经前期处理后渗滤液总氮浓度约145mg/L，其中大部分为硝酸盐，COD浓度较低。在有效容积为3L的SBR反应器中投加28ml COD浓度为80g/L餐厨垃圾水解酸化液，COD与总氮比为5.1。经6小时处理后，总氮浓度在5mg/L以下，氨氮、亚硝氮没有检出。
实施例3：
经前期处理后渗滤液总氮浓度145mg/L，其中大部分为硝酸盐，COD浓度较低。在有效容积为3L的SBR反应器中投加38ml COD浓度为80g/L餐厨垃圾水解酸化液，COD与总氮比为7。经12小时处理后，总氮浓度在15mg/L以下。

Claims (4)

1.一种渗滤液深度生物脱氮与去除COD的方法，利用餐厨垃圾水解酸化液做外加碳源进行渗滤液脱氮，控制其出水总氮与COD浓度，其特征在于，包括如下步骤：
(1)餐厨垃圾经过筛选、除油，在厌氧发酵罐中进行厌氧发酵，通过发酵时间控制其消化过程至产挥发性脂肪酸(VFA)阶段，得到水解酸化液，水解酸化液中含有大量小分子有机物，以乙酸、丙酸、丁酸、乙醇为主；
(2)将经过物化处理、生化处理、Fenton氧化处理后的垃圾填埋场渗滤液置于SBR缺氧反应池中，其COD浓度下降至100mg/L以下，总氮浓度在150～300mg/L；投加餐厨垃圾水解酸化液，控制酸化液中COD与渗滤液中总氮比值在5～8，混合均匀后进行反硝化；
(3)利用SBR工艺进行序批式处理，控制反应停留时间在6～12小时。
2.根据权利要求1所述渗滤液深度生物脱氮与去除COD的方法，其特征在于，所述厌氧发酵的时间为2-6天。
3.根据权利要求1或2所述渗滤液深度生物脱氮与去除COD的方法，其特征在于，所述厌氧发酵中，控制发酵pH为6，发酵温度35℃，发酵时间为68小时，餐厨垃圾含固率为100gTS/L。
4.根据权利要求1所述渗滤液深度生物脱氮与去除COD的方法，其特征在于，所述水解酸化液中COD浓度达到80g/L以上，乙酸、丁酸占60％以上。
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