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垃圾渗滤液具有高浓度的COD、BOD、氨,难降解有机物多、重金属种类多,水质复杂,危害大等特点,严重危害周边生态环境和人类健康,必须对其进行处理。然而一般处理工艺难以达到良好的处理效果,为了寻求低成本的有效达标排放的处理技术,本文提出采用“预处理-缺氧/好氧(A/O)-Fenton-曝气生物滤池(BAF)”组合工艺。
采用混凝预处理垃圾渗滤液,寻找最佳的混凝药剂,确定最优的混凝药剂使用条件;然后采用A/O工艺脱除大部分COD和脱氮,确定最优操作参数;采用Fenton氧化处理混凝后出水,探求最佳的Fenton试剂使用条件;采用“氨吹脱-生物流化床-Fenton-BAF”组合工艺处理垃圾渗滤液,研究工艺的处理效果,探索较佳的工艺参数;根据中试试验结果确定的参数,为设计深度处理垃圾渗滤液实际工程做理论指导。主要研究结果如下:
(1)混凝预处理垃圾渗滤液实验结果表明:聚铝(PAC)、聚铁(PFS)和硫酸亚铁的最佳投加量分别为12mL/L、3.2g/L和0.8g/L,此时的COD去除率皆为36%左右;
(2)采用A/O工艺处理垃圾渗滤液,在HRT=7d,回流比为3时,COD的去除率可达84.2%,对氨氮的去除率为75.7%,效果良好;
(3)针对天子岭垃圾渗滤液,确定最佳Fenton反应的条件:n(H2O2)/n(Fe2+)=1.0,H2O2投加量32.4mmol/L,初始pH为3,反应时间为3h,Fenton试剂投加次数为2次。在该条件下,COD的去除率达到77.7%,出水COD低于60mg/L,色度低于8倍,SS低于10mg/L;
(4)“氨吹脱-生物流化床-Fenton-BAF”组合工艺处理垃圾渗滤液中试研究表明:废水各项指标(除TN外)均达到《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889-2008中表2标准。组合工艺药剂的投加量分别为:七水硫酸亚铁的投加量为13kg/m3,双氧水投加量为3.9kg/m3,30%液碱用量为11kg/m3,PAM用量为5×10-3 kg/m3,药剂成本为23.56元/t废水,电费成本为10元/t水,合计深度处理的成本约为33.56元/t废水,其中有一半以上的费用为氨吹脱费用;
(5)“混凝-Fenton-BAF”组合工艺深度处理垃圾渗滤液应用于实际工程中,废水各项指标均达到《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889-1997中一级排放标准,处理成本仅需5.9元/t。