垃圾渗滤液厌氧处理过程阻垢研究

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垃圾渗滤液是污水处理行业常见的高浓度有机废水,必须经过处理降低渗滤液中的有害物质,达到排放标准才能排放。当采用上流式厌氧污泥床反应器(UASB)处理渗滤液时,发现在厌氧处理构筑物及其附件内会产生大量的结垢物,经过检测与分析这些结垢物的主要成分为碳酸钙。结垢物的生长速度较快,需要及时清理。目前常用的除垢方法是物理清除法,但这种方法不仅需要反复定期清理,还需要大量的人力和物力,操作过程需要消耗一定的时间,并且清理结垢物时,需要停止垃圾渗滤液处理工艺,降低了工作效率,增加了运行成本。针对垃圾渗滤液厌氧装置及其附件结垢严重的问题,根据UASB生产设备,按比例设计一套实验装置,通过监测装置运行过程中的水质指标,确保实验装置保持良好的状态。实验装置运行期间,进入实验装置的原渗滤液pH值变化范围是5.146.71,厌氧罐体内部的pH为7.508.30,pH变化范围正常;渗滤液COD平均值为63758mg/L,经过实验装置厌氧系统的厌氧处理,COD平均值降至7633mg/L,COD平均去除率稳定在88%附近,并且VFA平均降低率保持在80%以上,内部的SS浓度值平均为11.48g/L,最高可达57.35g/L,监测结果表明实验装置的运行状态良好。结垢钙离子的平衡分析表明,钙沉积占进入厌氧罐的比例约为90%左右,因此采用化学沉淀法对渗滤液进行预处理,除去部分垃圾渗滤液中成垢的钙离子,降低进入厌氧液的钙量。通过预处理实验的药剂筛选,磷酸钠和草酸钠作为预处理垃圾渗滤液的试剂。实验结果表明,提高pH有利于磷酸盐沉淀物的产生,反应的pH控制在6.07.0左右时,搅拌速率采用300 r/min,反应时间控制在1小时以内,静沉时间控制在810 h之间。当反应体系的pH控制在6附近,采用摩尔比n(Ca):n(P)=1:0.351:0.55比较经济,以n(Ca):n(P)=1:0.40投加试剂时,钙离子浓度由2706 mg/L降低至1255mg/L,钙离子去除率达到53.6%。影响草酸钠试剂除钙的主要因素是试剂的投加量,次要因素为pH值和反应时间。当反应体系pH为6,渗滤液钙含量为3101mg/L时,草酸钠试剂以n(钙):n(草酸钠)=1:0.50的比例投加时,钙离子去除率高达49.5%,反应时间3小时即可,静置沉淀过程5分钟即可完成。考虑到成本,除垢试剂选用磷酸钠试剂。结果表明,加药前第二阶段钙离子含量平均值2740mg/L,加药后第三阶段钙离子含量平均值降低至1541mg/L,降低率为43.8%,流入实验装置的钙量降低,厌氧罐内加药前每周结垢物的沉积量平均值为185.1微米/周,加药后每周平均值降低至88.5微米/周,平均结垢厚度降低52.2%,并且加药前后,水质指标正常。
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