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随着城市化进程和规模的扩大、居民生活水平的提高，我国城市垃圾产生量迅速增加，国家也开始推广垃圾压缩式收集和运输方式。 然而，在垃圾压缩过程中，垃圾压缩及压缩站冲洗产生的废水，即垃圾压滤液。由于有机物浓度极高、产生臭味造成了严重的二次污染，因此如何高效处理垃圾压滤液成了亟待解决的问题。 1、垃圾压滤液概述 垃圾中转站是我国城市垃圾处理系统中的一个必要环节。在垃圾转运站中，通常采用压缩的方式将生活垃圾减量化，在这一过程中会得到一定数量垃圾压滤液。 在中转站的日常作业过程中，为了保证中转站区域内的卫生条件，同时伴随着大量的地面和车辆的清洗工作，会产生较多的冲洗废水。一般来说，压滤液和冲洗废水的收集是共享一套收集池的。 根据垃圾中转站规模大小，每日将会产生5吨~50吨不同规模的压滤液废水，包含生活垃圾压缩产生的废水以及清洗废水。 相较于市政垃圾填埋场的渗沥液，垃圾中转站压滤液的可生化性相对较好。管理水平较高的中转站产生的压滤液的水质也相对理想，CODcr浓度可控制在20000 mg/L，氨氮浓度可在500 mg/L以内，部分以有机氮的形式呈现，总磷浓度一般在100 mg/L以内，而SS悬浮颗粒固体的浓度较高，多在1000 mg/L以上。并且，由于中转站每天的作业情况不一，每日所产生的压滤液水质也存在一定的波动。 2、厌氧处理工艺 1）UASB工艺概述 厌氧塔，多为UASB和IC工艺为主，又称上流式厌氧污泥床，是一种现代厌氧反应器。污水从反应器底部进入，靠水力推动，污泥在反应器内呈膨胀状态。混合液充分反应后进入截面积扩展的沉淀区，经三相分离器，产生的沼气从上部进入集气系统，污泥靠重力返回反应区。 2）UASB工艺特点 由于UASB反应器运行的需要，反应器内污泥浓度一般都维持在较高的浓度水平，平均污泥浓度为20~40 gVSS/L，因此适用于高浓度有机废水的厌氧处理，例如酿酒/果酸等废水。 在其高有机负荷（一般大于10 kgCOD/m³d）的运行下，具有相对较短的停留时间，依靠底部的进水水力搅动和沼气上浮搅动保持一定的悬浮状态，促进厌氧污泥和有机物的互相接触。并设置有三相分离器，专分离产生的气体和出水，因此也无需另设污泥沉淀池，免去了污泥回流过程。 3）UASB工艺适用范围 垃圾中转站的压滤液实际的有机物浓度一般在20000 mg/L以内，不属于真正意义上高有机浓度这一概念的范畴，不满足UASB进水的有机物浓度要求。同时，中转站的压滤液有机物浓度也不满足UASB要求的反应器污泥浓度。 在厌氧处理中，有时会在构筑物内增加厌氧填料以增加厌氧挂膜微生物的数量来提高其进水负荷或强化厌氧处理效果，而UASB因污泥床的运用不采用填充填料的方式，因而不满足水质经常变化的垃圾压滤液的处理。 4）UASB工艺劣势 除此之外，UASB反应器因本身的工艺特征也存在一定的局限性和不足之处，UASB进水悬浮固体浓度要求通常在100 mg/L左右，过高的SS会导致内部污泥床堵塞，而垃圾压滤液通常含有数千毫克每升的悬浮固体，显然UASB无法承受该SS浓度的进水。 当UASB运行一段时间后，污泥床内都会存在有短流现象，影响处理效果，垃圾压滤液若因短流而未满足足够的停留时间，对后续好氧的处理效果将会产生十分不利的影响。 同时，也由于UASB在正常运行时应保持相对悬浮的良好水力混合状态和稳定的上流速度，因此要求稳定的进水负荷，而垃圾压滤液因每天中转站作业情况的不一而经常变化，很难将进水负荷维持在稳定水平。 另外，UASB的启动驯化是一个十分漫长的过程，通常至少需要3~6个月的投产期，甚至1年以上，时间成本较大。且UASB的后期运维对操作技术要求很高，一般人员难以满足技术条件，规模较小的污水处理站也无需配置多个非常专业的人员，与UASB的长期管理要求不匹配。 在安全方面，UASB反应器因其反应原理和构造会连续产生可燃气体——甲烷而存在一定的环境安全风险，应通过可靠的三相分离器收集，并在火炬系统做燃烧处理。因此，对相关设施的质量及可靠度有很高的要求，一旦不慎则会污染环境甚至出现严重的事故。 由此可见，厌氧处理工艺并不能满足水质经常变化的垃圾压滤液的处理。那么有没有更好的办法来处理“变化无常”的垃圾压滤液呢？ 3、ILMS工艺 ILMS工艺是以ILMS高效生物反应器为核心处理单元，通过前端高效物化预处理和尾端深度净化实现垃圾中转站压滤液的达标排放，该工艺流程图如下：  该一体化设备工艺是专为垃圾中转站压滤液处理而独立自主研制打造的，该设备以“压滤液集水调节池-高效物化预处理-ILMS高效生物反应器-出水深度处理”的工艺路线，采用物理化学法和生物法相结合的方式，将前后多个工艺进行有机组合并设计入一体化反应器中，其中包含了具备高生物活性的ILMS生物反应的特殊工艺，能够按照有机物降解的规律快速对垃圾压滤液快速处理。 4、实际应用案例 项目为垃圾中转站压滤液处理设备工程，主要包括压滤液处理设备以及配套设施建设，属于新建项目，原本压滤液直接排入市政管网，腐蚀管道污染环境。项目实际每日压滤液和冲洗废水数量总和约为8m³，设计规模为10m³/天，采用了“高效物化预处理+ILMS高效生物反应器”的处理工艺。  项目原水包含压滤液和冲洗废水两部分组成，设计进水pH≈5.5，CODcr≤18000 mg/L，NH3-N≤500 mg/L，TN≤800 mg/L，TP≤100 mg/L，SS≈1500 mg/L；ILMS高效生物反应器中厌氧部分的设计容积负荷为9.0 kgCOD/m³d；项目设计最终处理出水为纳管标准，符合当地市政污水厂的接收要求。 在项目建成后，经专业运维团队制定的调试启动计划，顺利完成了项目的调试工作并高效稳定运行。经团队反复研究和检验，本项目采用的ILMS高效生物反应器中的厌氧部分，经专性生物菌剂培养和多个负荷梯度的严格调试，最终以FV=9.52 kgCOD/m³d的容积负荷启动运行，溶解氧控制在DO=0~0.05 mg/L，厌氧混合液SV30≥40%，厌氧污泥絮状明显，沉降性能优异。以精确的判断和逻辑自动控制ILMS反应器内部的运作，保持区间高程度混匀状态，建立良好传质效果，以及运行过程中各个关键位置的技术参数的调控。 同时项目的垃圾压滤液经ILMS反应器厌氧部分的高于预期设计标准的处理后，出水水质优于原定后续处理单元的进水水质设计，为整套处理系统预留了足够的潜力。 ILMS反应器以多个功能段交替，并以高活性和高负荷稳定运行，最后处理单元以容积负荷FV≥1.1 kgCOD/m³d的水平完成ILMS反应器的终端处理，系统最终出水水质为pH=6.5，CODcr≤350 mg/L，NH3-N≤30 mg/L，TN≤60 mg/L，TP≤5 mg/L，SS≤30 mg/L。 |
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