专利名称：一种生活垃圾填埋场渗滤液原位脱氮方法
技术领域：
本发明属于污水处理领域，具体地涉及一种生活垃圾填埋场渗滤液垃圾堆体外好
氧硝化-垃圾堆体内厌氧反硝化-臭氧氧化-土壤植被层深度处理的组合工艺。
背景技术：
卫生填埋作为一种最终处理处置方式，以其工艺简单、投资省、处理量大、运行费 用低的特点得到了广泛应用，是目前国内外城市生活垃圾无害化处理处置最常用的方法 之一。然而，该技术也日益暴露出其局限性，其中最为突出的问题之一是填埋过程中产生 的大量成分复杂、性质多变的含高浓度有机物和氨氮的难降解渗滤液。在垃圾渗滤液处 理处置技术方面，现阶段我国绝大部分垃圾填埋场的渗滤液处理处置设施主要根据《生 活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-1997)的三级排放标准，即C0D(《1000mg/L)和 B0D(《600mg/L)的达标排放要求而设计，基本未考虑渗滤液高浓度氨氮的脱除。随着《生 活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)的颁布与实施，垃圾渗滤液处理出水排放标 准大幅度提高(C0D《100mg/L，氨氮《25mg/L，TN《40mg/L)。据报导，若使垃圾渗滤液水 质达到GB16889-2008规定的氨氮排放标准(氨氮《25mg/L)，场外运行成本高达30-45元 /吨，为国内绝大部分垃圾填埋场所难以承受。因此，垃圾渗滤液的脱氮处理将成为制约垃 圾填埋场可持续发展的重要限制性因素。 以渗滤液回灌为特征的原位脱氮工艺的研发是目前垃圾渗滤液脱氮处理技术研 究的热点。现阶段，该项技术主要可分为两种类型(l)通过曝气人为地将垃圾堆体设置成 好氧、兼氧和厌氧区域，使硝化过程和反硝化过程均在垃圾堆体中进行。该方法具有基建投 资省、可同时去除C0D和总氮等优点，但为了给反硝化过程提供充足的碳源，一般选择填埋 龄较短、产甲烷旺盛的垃圾堆体，而该技术中的曝气和渗滤液回灌操作则会抑制产甲烷过 程、减缓垃圾的降解；(2)垃圾堆体外硝化_堆体内反硝化技术充分利用降解较为完全的 腐殖化垃圾堆体的厌氧特性，将其作为反硝化介质，而硝化过程在垃圾堆体外完成。但现阶 段开发的技术总体存在总氮去除效果差、水力负荷低、不能兼顾C0D的达标排放等问题，无 法满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)的排放要求。
因此，在现有的研究基础上，突破传统工艺，开发投资运行费用低、工艺流程简单、 操作维护方便、耐负荷冲击、出水满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)排 放标准的渗滤液处理技术已是当务之急。
发明内容
本发明的目的是提供一种生活垃圾填埋场渗滤液原位脱氮方法，解决渗滤液高浓 度氨氮以及有机物的污染问题。 本发明的生活垃圾填埋场渗滤液原位脱氮方法，步骤如下 将调蓄池收集的垃圾渗滤液原液输到好氧硝化池，调节好氧硝化池曝气量和碱 度，控制溶解氧在2. 0-3. 0mg/L，pH在7. 5_8. 5，当好氧硝化池中渗滤液氨氮浓度低于25mg/
3L时出水；将好氧硝化池出水输入沉淀池，进行泥水分离，污泥部分回流至好氧硝化池，剩 余部分排放，上清液进入加药池；向加药池中按COD/NOx—-N = 1. 5_2. 6投加碳源，并搅拌混 合均匀；将加药池输出的混合液送入垃圾堆体反硝化反应器中，使垃圾堆体中的反硝化微 生物将亚硝酸盐和硝酸盐转化为氮气。 上述的反硝化反应器中的垃圾堆体是指填埋龄为6-8年、堆体浸出液氨氮浓度小 于25mg/L的垃圾。 为了充分利用资源、深度处理垃圾渗滤液，本发明的进一步特征，将反硝化反应器 输出的垃圾渗滤液一部分回流至好氧硝化池，用于调节好氧硝化池碱度，并改善好氧硝化 池中垃圾渗滤液的C/N，降低反硝化反应器出水的C0D。另一部分输入臭氧氧化池并通入臭 氧氧化垃圾渗滤液中的有机物，降低出水COD，改善出水色度，将臭氧氧化池输出的水一部 分回流至好氧硝化池，用于改善好氧硝化池中渗滤液C/N，剩余部分通过亚表面回灌进入土 壤植被层。 本发明涉及的原位脱氮技术与现有技术相比，具有下列优点 (1)本发明将传统活性污泥法和渗滤液堆体回灌技术相结合，在不经过任何物化
预处理的情况下，实现了渗滤液的高效原位脱氮，并同时去除了高浓度的有机污染物。采用
本发明方法可处理C0D为2000-6000mg/L，氨氮为1000-2000mg/L的垃圾渗滤液，出水可达
到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)的排放标准。 (2)生物脱氮过程中，本发明在好氧硝化池中将硝化作用控制在亚硝酸盐阶段， 减少了曝气量和后续反硝化作用的碳源需求量，降低了运行成本。与全程硝化_反硝化相 比，减少了从N(V-N氧化到N(V^的过程，可节省曝气量25% ;而在反硝化阶段，减少了从 N03—-N还原到N02—-N的过程，可节省碳源40% ;另外，反硝化速率可提高至全程硝化_反硝 化的1. 5到2倍，大大减少了反硝化反应器所需的体积，可降低设备建设成本。
(3)本发明利用生活垃圾填埋场中原有的垃圾堆体作为反硝化反应器的介质，土 壤植被层作为深度处理池，既降低了基建投入，也提高了技术实施的可行性，适合在一些经 济实力不高、小型简易的垃圾填埋场推广应用。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式
参照图l，本发明的生活垃圾填埋场渗滤液原位脱氮方法，步骤如下
将调蓄池收集的垃圾渗滤液原液输到好氧硝化池，调节好氧硝化池曝气量和碱 度，控制溶解氧在2. 0-3. Omg/L，pH在7. 5_8. 5，当好氧硝化池中渗滤液氨氮浓度低于25mg/ L时出水；将好氧硝化池出水输入沉淀池，进行泥水分离，污泥部分回流至好氧硝化池，剩 余部分排放，上清液进入加药池；向加药池中按COD/NOx—-N = 1. 5_2. 6投加碳源，并搅拌混 合均匀；将加药池输出的混合液送入垃圾堆体反硝化反应器中，使垃圾堆体中的反硝化微 生物将亚硝酸盐和硝酸盐转化为氮气，完成脱氮过程。 将反硝化反应器输出的垃圾渗滤液一部分回流至好氧硝化池，用于调节好氧硝化 池碱度，并改善好氧硝化池中垃圾渗滤液的C/N，降低反硝化反应器出水的C0D。另一部分输入臭氧氧化池并通入臭氧氧化垃圾渗滤液中的有机物，降低出水COD，改善出水色度，将 臭氧氧化池输出的水一部分回流至好氧硝化池，用于改善好氧硝化池中渗滤液C/N，剩余部 分通过亚表面回灌进入土壤植被层。
实施例 以某垃圾填埋场的垃圾渗滤液为研究对象，调蓄池收集的垃圾渗滤液原液输到好 氧硝化池的渗滤液COD在2000-4000mg/L，氨氮浓度在1000-2000mg/L，进水流量为lm3/d， 好氧硝化池中的接种污泥量在4000-5000mg/L，启动曝气系统，控制溶解氧在2. 0_3. Omg/ L，调节碱度pH在7. 5-8. 5，测定好氧硝化池中氨氮浓度，待氨氮浓度降至25mg/L以下时， 排出至沉淀池，进行泥水分离，污泥部分回流至好氧硝化池，污泥回流比为50-100% ，剩余 部分排放，上清液进入加药池，按COD/NOx—-N = 1. 5-2. 6投加碳源，搅拌混合均匀；将加药 池输出的混合液送入垃圾堆体反硝化反应器中，反应器中所装填的是填埋龄为6-8年、堆 体浸出液氨氮浓度小于25mg/L的垃圾，使垃圾堆体中的反硝化微生物将亚硝酸盐和硝酸 盐转化为氮气，完成脱氮过程。将反硝化反应器输出的垃圾渗滤液一部分回流至好氧硝化 池，回流比为50-100%，另一部分输入臭氧氧化池并通入臭氧氧化垃圾渗滤液中的有机物。 在臭氧氧化池中，大分子有机物被氧化成小分子有机物，同时，小分子有机物也可被氧化成 0)2和1120，处理后出水0)0降低，可生化性提高；一些显色基团被氧化，色度得到较大程度改 善。将臭氧氧化池输出的水一部分回流至好氧硝化池，回流比为50-100% ，剩余部分通过亚 表面回灌进入土壤植被层。土壤植被层选择透水性较好、有机质含量较少、浸出液COD浓度 低的土壤作为目标土壤，表层种植黑麦草。通过土壤层的截留、吸附、微生物作用和植被的 吸收，有机物和含氮物质得到进一步的去除。 实验表明在好氧硝化池中，出水氨氮浓度在25mg/L以下，氨氮转化率在98%左 右，且大部分转化为N02—-N(N02—-N/NOx—-N > 0. 8)，氨氮的最大容积负荷为0. 40kg/ (m3 *d); 出水COD在400-1100mg/L， COD的最大容积负荷为0. 48kg/ (m3 d)。反硝化反应器出水pH > 8. 6， N02—-N浓度< 0. 2mg/L， N03—_N浓度< 10mg/L， TN < 40mg/L。垃圾渗滤液最终经过 臭氧氧化池和土壤植被层进行深度处理后，COD、氨氮、总氮得到进一步去除，出水达到《生 活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)的排放标准。
权利要求
生活垃圾填埋场渗滤液原位脱氮方法，步骤如下将调蓄池收集的垃圾渗滤液原液输到好氧硝化池，调节好氧硝化池曝气量和碱度，控制溶解氧在2.0-3.0mg/L，pH在7.5-8.5，当好氧硝化池中渗滤液氨氮浓度低于25mg/L时出水；将好氧硝化池出水输入沉淀池，进行泥水分离，污泥部分回流至好氧硝化池，剩余部分排放，上清液进入加药池；向加药池中按COD/NOx--N＝1.5-2.6投加碳源，并搅拌混合均匀；将加药池输出的混合液送入垃圾堆体反硝化反应器中，使垃圾堆体中的反硝化微生物将亚硝酸盐和硝酸盐转化为氮气。
2. 根据权利要求1所述的生活垃圾填埋场渗滤液原位脱氮方法，其特征是将反硝化反 应器输出的垃圾渗滤液一部分回流至好氧硝化池，另一部分输入臭氧氧化池并通入臭氧氧 化垃圾渗滤液中的有机物，将臭氧氧化池输出的水一部分回流至好氧硝化池，剩余部分通 过亚表面回灌进入土壤植被层。
全文摘要
本发明公开的生活垃圾填埋场渗滤液原位脱氮方法，步骤如下将调蓄池收集的垃圾渗滤液原液输到好氧硝化池，调节好氧硝化池曝气量和碱度，控制溶解氧在2.0-3.0mg/L，pH在7.5-8.5，当好氧硝化池中渗滤液氨氮浓度低于25mg/L时出水；将好氧硝化池出水输入沉淀池，进行泥水分离，污泥部分回流至好氧硝化池，剩余部分排放，上清液进入加药池，按COD/NOx-N＝1.5-2.6投加碳源，并搅拌混合均匀后输入垃圾堆体反硝化反应器中，使垃圾堆体中的反硝化微生物将亚硝酸盐和硝酸盐转化为氮气。本发明结合了活性污泥法和渗滤液堆体回灌技术，实现渗滤液的高效脱氮，并同时去除高浓度的有机污染物，运行成本低。
文档编号C02F3/28GK101717169SQ200910154980
公开日2010年6月2日 申请日期2009年12月7日 优先权日2009年12月7日
发明者吴伟祥, 吴松维, 孙法迁, 陈英旭 申请人:浙江大学