垃圾滲透液處理技術(shù)探究

第一部分　廢水處理的本質(zhì)

各行各業(yè)生產(chǎn)、生活產(chǎn)生大量廢水，其組分差異巨大，污染物組分有有機物、無(wú)機鹽、金屬離子等。廢水中有機污染物種類(lèi)繁多， 以其分子結構個(gè)特異來(lái)分類(lèi)命名，有機物分鏈狀、脂環(huán)和芳環(huán)等含碳元素的化合物。是生命產(chǎn)生的基礎。如糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素等生物的營(yíng)養物質(zhì)。絕大多數有機物具有可生物降解性。以其分子結構的大小、復雜程度、含碳原子的多少，環(huán)狀物的多少等決定其生物降解性。

第二部分 垃圾滲透液傳統處理工藝技術(shù)

　　垃圾滲濾液現有處理工藝

　　2.1 物化處理法

　　2.2 生物法

　　2.3 好氧處理法

　　2.3.1 傳統活性污泥法

　　2.3.2 兼氧、好氧活性污泥法

　　2.3.3 物化活性污泥復合處理系統

　　2.3 厭氧生物處理

　　厭氧生物處理方法：厭氧生物濾池、厭氧接觸池、上流式厭氧污泥床反應器及分段厭氧硝化等。

　　2.4 厭氧與好氧的結合方式

　　2.5 處理工藝的分析比較

　　2.6 結論和建議

　　通過(guò)對上述幾種處理方法及處理工藝的分析比較可得以下結論，并提出水質(zhì)、水量等方面的建議和意見(jiàn)：

　　(1) 垃圾滲濾液具有成分復雜，可生化性差，水質(zhì)水量變化巨大，有機物和氨氮濃度高，微生物營(yíng)養元素比例失調等特點(diǎn)，因此在選擇垃圾滲濾液生物處理工藝時(shí)，必須詳細測定垃圾滲濾液的各種成分，分析其特點(diǎn)，以便采取相應對策。

　　(2) 多種方法應用于滲濾液的處理是可行的。

　　(3) 有效提升滲濾液的B/C 值，后續生物處理才能發(fā)揮其高效、穩定、高出水質(zhì)量標準。

　　(4) 生化處理裝置的設計、制作、運行管理要科學(xué)合理。

第三部分 專(zhuān)家發(fā)明先進(jìn)工藝技術(shù)

　　3.1 技術(shù)簡(jiǎn)介

　　3.1.1 技術(shù)背景

　　在有機化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，由于原料廣泛使用苯、萘和蒽醌及其衍生物，特別是中間體廢液中的有機物大多帶有氨基、硝基、鹵代基團的芳香族化合物，因此產(chǎn)生大量高濃度有機廢水，這些廢水成分復雜：高有機物濃度、高COD、高色度、高含鹽量、高酸堿度、可生化性很差,（B/C 低于0.05），水質(zhì)變化大，使之成為工業(yè)廢水治理的難點(diǎn)。因此，有機化工尤其是染料行業(yè)廢水處理的突出問(wèn)題是色度和難降解有機物的去除問(wèn)題。國內外采用化學(xué)法、物理化學(xué)法、生化法等處理廢水，但因處理成本高，或者脫色效果差、COD 去除率低，易產(chǎn)生二次污染，難以達到理想的效果，尤其是色度難達標。硝基苯、苯胺廢水是典型的染料中間體廢水，分子結構中苯環(huán)因帶有-NH、-NO2，使得其可生化降解性大大降低。

　　另一方面，隨著(zhù)環(huán)保形勢的發(fā)展，國家要求不斷提高，采用常規的廢水處理工藝已達不到當前的環(huán)保要求，為了穩定和提高廢水的處理效果，減少對環(huán)境的污染，必須開(kāi)發(fā)和使用處理廢水的新工藝。

　　應用可靠的高效予處理技術(shù)和對特種廢水適應性較強的專(zhuān)性菌進(jìn)行生化處理廢水，是解決染料及中間體行業(yè)發(fā)展“ 瓶頸” 的最佳途徑。目前專(zhuān)家已開(kāi)發(fā)出以上兩項專(zhuān)利技術(shù)和一套成熟完善的廢水生化處理工藝。

　　用高效專(zhuān)性菌和高效預處理器-- 極性生物活性氧化塔-- 兩個(gè)技術(shù)核心配套組成，對苯環(huán)系列有機物廢水適應性特別強, 耐沖擊負荷高, 適應能力強, 處理效率特別高。目前已在多家企業(yè)建成裝置，且出水全部達國標一級標準。

　　主要承接國內外有機化工中間體、染料及染料中間體、醫藥、醫療、造紙、發(fā)酵、食品、制革等多種行業(yè)工業(yè)廢水和城市生活污水治理工程，是國內為數不多的從事工程菌研發(fā)并成功應用的企業(yè)。具有獨立知識產(chǎn)權的專(zhuān)性工程菌技術(shù)，在處理工業(yè)廢水領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，成功應用在實(shí)際工程中。課題組專(zhuān)家開(kāi)發(fā)的“ 新型生化法處理苯環(huán)系列有機廢水” 技術(shù)，在高COD、高色度、高毒性、高鹽份的化工廢水治理中以“ 高質(zhì)量、低成本” 的技術(shù)優(yōu)勢在國內享有一定聲譽(yù)。

　　3.2 工藝技術(shù)

　　3,2.1 生物活性高效填料氧化塔-- 預處理技術(shù)

氧化塔是一種生物活性高效填料氧化塔，原廢水經(jīng)該設備處理后，廢水的可生化性顯著(zhù)提高，后續生化系統高效、高負荷運行，保證高質(zhì)量出水。

　　該技術(shù)是根據電化學(xué)、電磁場(chǎng)和雙極性顆粒床電極理論及催化氧化機理而開(kāi)發(fā)出來(lái)的低耗、高效填料氧化塔。原廢水進(jìn)入生物活性氧化塔后，廢水的各種物質(zhì)分別趨于填料的兩極，雙極性粒料富含高氧化活性催化劑，即發(fā)生快速氧化還原反應，在電子誘導效應、共軛效應，空間位阻、環(huán)張力及氫鍵效應等作用下，電極反應產(chǎn)生大量具有高化學(xué)活性的氫和氧及中間體如羥基自由基（·OH ）， 使有機物分子結構（特別是芳環(huán)、雜環(huán)等）不飽和鍵上的π 電子云發(fā)生定向偏移，能量增高，易發(fā)生斷鍵或開(kāi)環(huán)反應，發(fā)色基團和助色基團結構被破壞，從而失去發(fā)色能力，使大分子結構變成小分子，生成一系列易氧化還原的中間產(chǎn)物，使廢水的可生化性顯著(zhù)得以提高，BOD/COD 達到0.2 以上，有機物對微生物的生物毒性或抑制作用顯著(zhù)降低。

　　3.2.2 高效專(zhuān)性菌

　　提高生化裝置效率的關(guān)鍵是菌種。因此培育適應能力強、降解有機物速度快，易培養、馴化的高活性專(zhuān)性菌是該工藝的核心技術(shù)。

　　采用現代生物技術(shù)，花費近8 年時(shí)間，經(jīng)過(guò)無(wú)數次誘變處理、選育、馴化，選育出了一組專(zhuān)性菌株—— 假單胞菌 ，該菌對芳香烴類(lèi)物有良好的適應性，耐受有機毒物濃度比較高，是常規菌種的5-10倍，對硝基酚類(lèi)有機物的去除率更高，達99.9%。

我們這一組菌群在曝氣生化池中形成結構穩定的菌膠團，它具有很強的吸附能力和分解有機物的能力，對硝基苯、硝基氯苯、苯胺、硝基酚、2,4-- 二硝基氯苯、氨基酚等多種芳香族有機中間體廢水的適應性相當好，對染料、蒽、醌、萘系及其它多種有機物的去除率都很高。廢水中的有機物被菌膠團吸附、水解，而后被微生物分解成二氧化碳和水及細胞物質(zhì)。廢水經(jīng)處理后能達到GB8978-1996 一級排放標準要求。

　　本發(fā)明與該領(lǐng)域內現有技術(shù)相比具有：

　?。?）該菌種對有機物去除率高，達99.9%，降解徹底。

　?。?）易于培養，可長(cháng)期使用，不易退化。

　?。?）處理效率高，投資省。

　?。?）使用范圍廣，廣泛使用于有機氮化物廢水領(lǐng)域。

　　3.2.3 高能效生化反應器（自循環(huán)曝氣池）

　　該設備采用完全混合活性污泥法，當廢水和回流污泥流入反應器后，迅即與原池內的混合液徹底混合，池內混合液稀釋廢水作用使該裝置耐沖擊負荷能力大大提高, 特別適用于工業(yè)有機廢水的達標處理。

由于池內各點(diǎn)水質(zhì)均勻, 活性污泥的質(zhì)量及其分布的數量也到處相同, 所以該法的工作情形, 在污泥增長(cháng)曲線(xiàn)上只是一個(gè)點(diǎn), 這就使我們可能把曝氣池子運行在所需要最佳狀態(tài), 這是該設備的獨特特點(diǎn)，因此該反應器效率高，耗能低，出水質(zhì)量高，運行穩定，操作簡(jiǎn)便。

　　3.2.4 生物膜系統

　　若廢水成分復雜，有機物含量較高，則宜增加生物膜裝置，就可大大提高生化系統進(jìn)水負荷。該裝置采用半軟性填料，微孔曝氣，確保高活性菌種生態(tài)系的高效代謝過(guò)程穩定進(jìn)行。生物膜培養簡(jiǎn)單，耐沖擊負荷能力強，使得整個(gè)處理系統的效率提高，處理后出水質(zhì)量提高。

　　3.3 工藝特點(diǎn)

　　該工藝采用先進(jìn)的預處理技術(shù)，使廢水的可生化性大幅度提高，高濃度的有機廢水穩定的有機負荷進(jìn)入生化池后，進(jìn)行深度降解，可使有機物幾乎完全被降解，出水COD 低于100mg/l，色度低于20 倍，穩定達標運行。

　　 1、該工藝包括三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：

　?。?）高效專(zhuān)性菌種；

　?。?）預處理裝置-- 生物活性高效填料氧化塔；

　?。?）高能效的ABOF-- 生化工藝技術(shù)（即膜法懸浮生長(cháng)法聯(lián)合生化處理工藝）。

2、該工藝具備以下突出特點(diǎn)：

　?。?）進(jìn)水負荷高，運行穩定可靠，進(jìn)水COD 可達2000mg/l。

　?。?）出水質(zhì)量高，真正達到GB8978—96 一級標準。

　?。?）ABOF 工藝運行穩定管理方便，去除效率高。

　?。?）脫色效果尤為突出，出水真真切切是“ 白水”。

　?。?）投資規模小，與現行眾多工藝相比可節約50%。

　?。?）運行成本低，主要消耗是電費。

　?。?）工藝簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)便，占地面積小。

3.4 工藝流程

3.5 運行效果

　　以某家企業(yè)的廢水裝置運行情況為例。一月平均數據：

　　3.6 取得成果

　　投入處理高濃度、高鹽份難降解有機廢水的高效專(zhuān)性菌種的研究。采用微生物學(xué)最新技術(shù)成果，利用物理、化學(xué)等誘變劑處理，馴化變異菌株，成功地培養出一組高效菌，并加入負荷（以COD 計）達4000mg/L 的硝基氯苯、硝基苯、苯胺、硝基酚等有機化工廢水中而能平穩運行，出水各項指標均達到GB8978-1996 一級標準。

　　為使該技術(shù)能迅速推廣應用造福社會(huì )，我們經(jīng)過(guò)多次試驗，試制成高效生化預處理器和生物氧化池專(zhuān)用半軟性填料。

　　成功地設計一套日處理40 噸高濃度含硝基酚廢水中試處理裝置，該裝置運行1 年，運行穩定可靠，操作簡(jiǎn)單、方便，出水穩定達GB8978-96 一級排放標準要求。

　　3.7 擁有發(fā)明專(zhuān)利