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随着《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889—2008)的颁布施行,我国对垃圾渗滤液的处理提出了更高的要求,近年来,满足新标准的渗滤液处理排放研究一直是研究热点和难点。 在总结了国内外垃圾渗滤液处理技术的研究成果及实际经验的基础上,本论文提出“SBBR+电解氧化”的组合工艺对垃圾填埋场渗滤液进行试验研究,分析二段SBBR工艺和电-解氧化工艺处理渗滤液效能的影响因素,并结合GC-MS技术对两工艺处理渗滤液有机物的去除特性进行分析。通过组合工艺对渗滤液污染物进行处理,二段 SBBR生化处理有效的减轻后续工艺负担,电解氧化工艺继续深度处理生化出水,组合工艺处理渗滤液出水主要指标(色度、CODCr、BOD5、悬浮物、氨氮、总磷)达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889—2008)排放标准。 在电解氧化试验阶段,分别探讨了电流密度、水样初始pH值、水样[Cl-]浓度、外加电解液和电极板间距等因素对电解氧化处理效能的影响。GC-MS技术检测表明,渗滤液原液主要有机物59种,电解氧化4h后出水有机物种类为18种,其中烷烃类和芳烃类占出水总有机物的60.63%;电解氧化工艺对醇酚类、羧酸类、烯烃类和酯类有机物去除效果较好,去除率分别为100%(出水未检测出)、98.22%、87.03%和85.67%;因电解氧化过程中不同种类有机物相互转换,出水酰胺类有机物浓度增加了28.36%,出水浓度含量为3.44%,可见电解氧化工艺对有机污染物有良好的去除效果。 二段 SBBR工艺对渗滤液进行生化处理,探讨了温度、溶解氧、水力停留时间和序批周期对渗滤液处理效能的影响。一段/二段SBBR最佳工况为:水温为常温(20℃~30℃),曝气周期为2.5h,一段/二段溶解氧分别为2.0/2.5mg/L,HRT分别为8d/4d,序批周期为6h,CODCr、NH3-N、TN和色度平均去除率分别为48.37%、84.48%、66.86%和83.49%。GC-MS技术检测得出 SBBR工艺处理渗滤液出水,总有机物减少了16种,工艺对醛酮类、酰胺类和羧酸类去除效果较佳,三类有机物含量去除率分别为88.62%、82.84%和79.05%。 组合工艺试验研究,依据二段SBBR生化出水水质特点,采用响应面法(RSM)设计电解氧化试验,因NH3-N和色度去除相对较容易,设计以CODCr去除率为响应值,可得出 COD去除率方程模型。利用 RSM的图解最优化(Graphical Optimization)技术对试验结果进行最优化分析,从电解效果、节约电能耗和节约药剂量三方面进行分析,实现去除效果和经济成本的平衡。试验结果显示,从节约电耗分析,在调节进水pH值为8,外加[Cl-]为4000mg/L,电流密度为10A/dm2条件下,维持COD去除率在85%~95%之间,在进水COD浓度为1400~1850mg/L时,电解时间只需2.5~3h即可达到去除效果目标;在进水 COD浓度较高为1850~2300mg/L时,电解时间则需要2.5~4h才能有效的去除有机物达到目标。从节约药剂量分析,调节进水pH值为8,电流密度为10A/dm2,电解时间为4h条件下,在进水COD浓度在1400~1850mg/L时,需外添加[Cl-]为0~2000mg/L;当进水COD浓度提高到1850~2300mg/L时,则需添加[Cl-]浓度为2000~4000mg/L。 本试验通过采用二段SBBR+电解氧化组合工艺对垃圾渗滤液进行处理,出水COOCr浓度为40~80mg/L,BOD5浓度为8~20mg/L,NH3-N浓度为0~15mg/L,TP浓度为1.0~2.3mg/L,色度为0~28倍。该组合工艺对渗滤液有良好的去除效果。