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垃圾渗滤液已成地下水最重要的污染源之一。本实验采用了自行设计与制作的改进型内循环厌氧反应器(MIC)对中早龄垃圾渗滤液进行厌氧发酵生物处理,对比IC反应器研究了的运行效率及微生物性状变化。厌氧山水经缺氧调节后进入MBR反应器好氧处理,测定氨氮、COD、色度等指标的去除情况。由于垃圾渗滤液单纯的生物处理不能达标排放,对经过MBR反应器的出水进行混凝深度处理,研究了整个工艺阶段垃圾渗滤液中有机质的去除情况及各个处理工艺单元出水中的重金属离子浓度分布情况。
垃圾渗滤液的处理不能采用单一的工艺,本实验在尽可能的经济可行前提下采用的MIC+MBR+后续深度处理,最终实现达标排放。MIC反应器在结构上改进于IC反应器,主要在强辅气体和内外循环上,其最佳强辅气提循环气量为13.8L/h。实验经历了污泥的培养、驯化、稳定运行阶段,反应器具有良好的处理效果,启动阶段试验证明MIC反应器的两室比例在6:4时候去除率最高,MIC在功能上提高了启动速率。常温下初次启动实验MIC在第40天完成,IC反应器需要60天,MIC去处率高于IC。二次启动过程,在原有颗粒污泥的基础上两反应器均能达到快速启动。
MIC稳定运行期间调配营养比例,调控TP浓度在26.8~40.39mg/L时,COD去除率稳定在52%~55%。实验证明反应器进出水温度在34~37℃时去除率较稳定HRT=10h时MIC去除率为55%,反应器容积负荷可高达40kgCOD/(m3.d)。回流影响反应器效率,回流倍数与COD的去除率之间满足相关系数为0.9856的二阶拟合数据。y=0.0043X2+0.0003X+0.498。接种污泥粒径主体为0.4~0.6mm稳定运行后期粒径主体为1.5~3.5mm。IC反应器2~3mm处的颗粒污泥量大于MIC反应器。采用渗滤液进水测定MIC内的污泥最大比产甲烷活性为1.086 gCODCH4/gVSS.d,IC内污泥为1.061 gCODCH4/gVSS.d。配水实验测得MIC颗粒污泥最人比产甲烷率为345.3 mL/(g·d),IC反应器里的为336.2 mL/(g·d)。
MBR反应器中氨氮浓度在20~50mg/L时,去除率达到80%;氨氮为180~200 mg/L时去除率为70%,进水色度在1050~1500倍之间,MBR出水色度在600~700之间去除率为36%。COD进水浓度1000~1500mg/L,出水浓度195~500 mg/L,去除率稳定在73%。进水COD浓度控制在1000mg/L时候出水浓度范闱在190~210mg/L。
滤液深度处理采用混凝沉降,在单因素分析选定PAC投量为0.5g/L后采用正交实验优化,正交实验确定出PAC浓度为0.5g/L,CPAM为8mg/L,搅拌10min的最佳操作,实现了COD、氨氮、色度、TP高去除率满足达标(GB16889-2008)排放。有机质、重金属离子在各处理过程中浓度变化及分布情况,各重金属离子浓度均达到了排放标准。