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摘要：垃圾焚烧厂的渗滤液污染物成分复杂，渗滤液处理是否达标，关系到周围水体的生产生活安全。垃圾渗滤液氨氮污染物浓度高，其浓度最高可达2000mg/L，因此在运行过程中必须加倍重视，本文通过对某垃圾焚烧厂垃圾渗滤液处理站运行中出现的状况，分析渗滤液处理过程中氨氮处理的运行控制的影响因素：温度、溶解氧、PH、碳氮比、污泥浓度等。
关键词：氨氮 运行控制 硝化 影响因素
一、垃圾渗滤液原水分析
垃圾渗滤液的有机物可分为三种: ①低分子量的脂肪酸;②中等分子量的灰黄霉酸类物质;③高分子量的碳水化合物类物质、腐殖质类。渗滤液中的有机物可溶性有机碳约90%是短链的可挥发性脂肪酸，其中以乙酸、丙酸和丁酸浓度最大。其次的成分是带有相对高密度的羟基和芳香羟基的灰黄霉酸。垃圾渗滤液的特性如下：
（1）有机污染物种类繁多，水质复杂
垃圾渗滤液中含有大量的有机物，含量较多的有机烃类及其衍生物、酸酯类、醇酚类、酮醛类和酰胺类等。
（2）污染物浓度高和变化范围大
垃圾渗滤液的这一特性是其他污水所无法比拟的，其中的BOD5和COD浓度最高可达每升几万亳克，主要是在酸性发酵阶段产生，pH达到或略低于7，此时BOD5和COD比值为0.5～0.6。
（3）水质水量变化大
垃圾渗滤液水质水量变化大，主要体现在：产生量随季节变化大，雨季明显大于旱季；污染物组成及其浓度也随季节变化；
（4）氨氮含量高
城市垃圾渗滤液是一种组成复杂的高浓度有毒有害有机废水，其中高NH3-N浓度是城市垃圾渗滤液的重要水质特征之一。
（5）营养元素比例均衡
焚烧厂新鲜的垃圾没有经过堆肥发酵，产生的渗滤液主要为腐蚀物质、垃圾表面污水，对于生化处理，污水中的营养元素比例比较均衡，适合微生物的生长繁殖。但由于浓度高，运行过程中稍不注意，就可能引起系统运行异常。
某垃圾焚烧发电厂渗滤液处理站处理规模200吨/天，渗滤液原水水质如表1，工艺流程见图1所示：
本文重点介绍渗滤液处理站的生化处理系统。
渗滤液在UASB池中，经微生物厌氧代谢，大分子难降解有机物分解成小分子易降解有机物，并最终转化为甲烷、二氧化碳水。在UASB循环管上设置汽水混合器，冬季进水温度较低时，通过蒸汽将进水加热至35℃，以确保厌氧效果。
经UASB处理后，废水自流进入两级A/O处理单元，通过微生物的新陈代谢等生命活动，摄取水中的有机物，去除大部分的CODcr、BOD5、NH3-N。其中NH3-N的去除机理是：在O段，利用硝化细菌将氨氮转化成硝酸盐氮和亚硝酸盐氮；在A段，利用反硝化菌将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮转化成N2溢出。氨氮的去除主要依靠A/O系统的硝化和反硝化作用，A/O系统的脱氮效果好，成本低，减小了后续的膜处理系统的运行压力。
二、运行中出现的问题
2015年8月份，因杭州地区出现普遍高温，冷却系统的板式换热器堵塞，造成A/O系统水温较高，一度超过38℃，操作班组没引起重视，连续几天后，生化出水水质逐渐恶化，硝化作用减弱，PH逐步升高，出水氨氮超标，污泥性状变差，表现为松散，颜色偏黄，水池表面挥发出氨气，出水水质见表2
三、初步分析并采取措施
针对系统出现的状况，运行班组加强了系统的化验和监控，对硝化作用的几个影响因素进行了分析：
1、温度：温度是生化系统运行控制的重要因素，温度愈高，可使硝化作用的活性增加，但这不表示温度越高越好，因为温度越高，溶氧的饱和度会降低，因此硝化作用仅能在温度与溶氧之间取得一个平衡关系以获得最高的效率，一般不超过35℃。
2、溶解氧：当温度高时，溶解氧较低，因此人为的调高了风量，在温度降低后，溶解氧就表现的较高。当溶氧（DO）浓度低时，硝化反应受到溶解氧抑制，无法进行很好的硝化和繁殖；而当溶氧高时，污泥受到过度曝气，微生物自身分解，导致氨氮升高，进一步抑制了硝化作用的进行。因此在运行过程中应重视溶解氧浓度，控制范围在4~6mg/L。
3、PH：硝化细菌正常生长最适宜PH范围是7.5~8.2，若高于9.0或低于6.0，硝化细菌的生长都会受到抑制。因温度冲击，导致硝化作用受到抑制时，反硝化和UASB来水产生的碱度不能得到抵消，引起A/O系统的PH逐步升高，进一步抑制了硝化菌的生长繁殖。
4、碳氮比：硝化细菌之存在比率取决于污水中含碳物质及含氮物质之相对数量。碳氮比愈高，异营性氧化菌的活性较大，大量繁殖，消耗溶氧速率快，使硝化细菌无法生存竞争。反之，如果碳氮比愈低，则有利于硝化细菌之增殖。
5、污泥浓度：系统出现异常后，运行班组减少了污水处理量，长期未排泥，导致A/O系统中污泥老化，解絮，活性污泥颜色发黄失去活性。
6、氨和亚硝酸：分子性的氨和游离的亚硝酸均会对硝化反应产生抑制作用。
针对上述分析，由于高温以及初期的不当操作，使硝化系统受到冲击，进而导致出现抑制硝化作用的因素，使硝化菌生存的环境逐渐恶化，进一
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步抑制硝化反应，从而产生恶性循环，对此运行班组采取了应对措施如下：
控制A/O系统温度：稳定UASB系统的运行，保持UASB处理效果；对板式换热器进行维护清理，提高处理效果，将A/O系统控制在30℃左右，一旦超过30℃，即开始运行冷却系统，防止温度过高。
控制溶解氧DO：观察A/O系统溶解氧曲线，观察进水和停止进水阶段的溶解氧变化并进行风量调节，保持DO稳定在4~6mg/L，不过度曝气，也不低溶氧范围运行。
调节PH：通过投加硫酸，控制O池PH调整到8左右，保持稳定的PH环境。
排泥、稀释：排出部分老化污泥，采用清水补充稀释，降低A/O系统中的COD、氨氮、硝酸盐浓度，给硝化菌恢复创造条件。
加强反硝化：超越部分渗滤液原液至A/O系统，使A/O系统中的硝酸盐通过反硝化作用去除，降低系统中的亚硝酸盐和硝酸盐浓度。
四、调整后的运行效果
经过半个月的恢复调整，A/O系统内部的整体环境得到改善，硝化菌逐渐恢复处理能力，处理水量稳步提升到正常水平，PH得到控制，污泥整体絮凝效果和沉降性好转，污泥颜色呈棕褐色，反硝化作用明显，生化出水水质好转，氨氮指标达标，COD指标达到后续处理要求，生化出水化验结果如表3所示
五、结论
经过对焚烧厂垃圾渗滤液处理站的氨氮异常现象的分析和解决，充分说明在垃圾渗滤液处理运行过程中，脱氮系统包括硝化、反硝化作用是否正常运行直接影响系统中的PH、DO、污泥性状等，从而影响整个生化系统的运行。
因此生化系统运行控制应着重控制温度、PH、DO、污泥浓度、碳氮比、污水处理量，通过排泥、投加酸碱、投加营养物、调节曝气量、冷却降温等措施保证各运行参数的稳定，避免异常波动，从而保证生化系统的正常硝化作用，使出水氨氮指标达标。
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论文作者:施勇琪,陶丽霞,常伟杰
论文发表刊物:《基层建设》2016年5期
论文发表时间:2016/6/28
标签：系统论文; 浓度论文; 垃圾论文; 污泥论文; 溶解氧论文; 温度论文; 硝化细菌论文; 《基层建设》2016年5期论文;