高氮城市生活垃圾渗滤液短程生物脱氮

采用“两级UASB-缺氧-好氧系统”处理高COD与高NH+4-N的城市生活垃圾渗滤液。180天的试验结果表明：UASB1（一级UASB）与UASB2（二级UASB）最大COD去除速率分别为12.5、8.5kg•m-3•d-1，UASB1的NO-x-N的最大去除速率为3.0kg•m-3•d-1。系统COD去除率为80%~92%，出水COD为800~1500mg•L-1。原渗滤液的NH+4-N为1100~2000mg•L-1，A/O工艺的最大NH+4-N去除速率为0.68kg•m-3•d-1；在17~30℃，通过NO-2-N累积率为90%~99%的短程硝化，NH+4-N的去除率在99%左右，出水NH+4-N小于15mg•L-1。回流处理水和二沉池回流污泥中的NO-x-N分别在UASB1和A/O工艺的缺氧段实现完全反硝化，使系统无机氮TIN去除率达80%~92%。同时高效的反硝化为硝化提供了充足的碱度，使A/O工艺pH大于8.5，维持较高的游离氨浓度，结果表明，高游离氨（FA）是导致短程硝化的主要因素。以pH作为控制参数调控A/O工艺的曝气时间，可以有效的抑制亚硝酸盐氧化菌（NOB）的增长，实现种群优化和稳定的短程硝化。　　城市生活垃圾填埋场渗滤液（以下简称为“渗滤液”）中的污染物组成、浓度与填埋场的环境条件、填埋年限等因素密切相关。早期渗滤液含有浓度高且易降解的有机物和氨氮。晚期渗滤液中有机物浓度低而且可生化性差，但氨氮浓度有增无减，造成营养物比例失调。可见高氨氮的有效去除是渗滤液处理的重点和难点。在现有的理论和实践中，人们通常认为高氨氮对生化处理中的微生物会造成毒害或抑制作用，因而首先采用物化工艺将氨氮降低到适当的水平，而后再对剩余氨氮进行生化处理（Imetal.，2001）。然而物化去除高氨氮，操作复杂、费用高。许多物化法由于加入化学药剂，会改变渗滤液的水质，造成不利影响。例如，在氨吹脱过程中，如果加入石灰来提高pH，由于渗滤液中碱度很高，会消耗大量石灰，同时，加入石灰后碱度被消耗，造成氨氮的生物硝化缺少碱度而无法进行。
　　目前，对城市生活垃圾渗滤液的处理一般采用不同工艺的组合（Wuetal.，2004；Ahnetal.，2002；Barisetal.，2005；Tainaetal.，2000；Timuretal.，1999），研究表明，厌氧与好氧组合系统可以同时去除渗滤液中有机物与氨氮（Kabdaslietal.，2000；Heaveyetal.，2003；Kennedyetal.，2000）。本试验中，采用 两级UASB-A/O生化系统 直接处理渗滤液。通过在UASB1中实现同步反硝化与产甲烷反应，在两级UASB中去除大部分有机物，在好氧池中利用原水的碱度实现短程硝化，使本工艺能够适应渗滤液水质的变化，充分利用原水中的有机物进行生物脱氮。在不经吹脱等物化预处理，不投加药剂的条件下，通过短程硝化与反硝化，实现氨氮和总氮的去除并且深入研究短程硝化的影响因素。