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目前,我国研究者在渗滤液处理方面已经做了大量的研究工作,但对于生活垃圾厌氧发酵产生的沼液处理技术方面还欠缺。本文针对内蒙古生活垃圾处理厂沼液处理的实际情况,以节约成本、提高沼液可生化性、去除高浓度有机物及NH3-N为目的,探索沼液处理新工艺,包括静态实验和动态实验两大部分。静态实验方面:1)通过预处理探索性实验,寻找到在短时间内提高沼液可生化性的方法-电絮凝+H2O2法,并分析了实验机理、优化了艺参数；2)实验得出了适宜于处理电絮凝+H2O2法出水的活性污泥法工艺参数及深度催化电解法的工艺参数。动态实验方面:将电絮凝+H2O2法、活性污泥法及催化电解法联合起来,设计了动态模拟实验流程,研究了工艺参数对处理沼液效果的影响。
沼液预处理探索性实验研究:根据沼液的水质特征,选用了Fenton-混凝法和电化学法。通过污染物处理效果、运行费用两方面的综合分析及比较,得出电化学法更适合该沼液的处理,其运行费用仅为Fenton-混凝法的一半。通过实验机理的分析及工艺参数的优化,得出将两种方案相结合可高效、低成本去除污染物,即电絮凝+H2O2法,电极材料采用铁板和钌-钛-锡,初始pH为6.5,NaCl、H2O2的投加量分别为3.75g／L、0.5mL／L,极板间距为10mm,电流密度为2A／dm2,极液比为25cm2／L,电解时间为35min,每隔15min倒换电流极性。此时,COD的去除率达到80％,NH3-N的去除率为71％,BOD5／COD≈0.35可生化性提高,运行费用为3.25元／t,包括能耗、铁耗、药剂投加费用,电极材料费用不计算在内。
活性污泥法及深度催化电解处理该沼液的效果:经电絮凝+H2O2法处理后的沼液与活性污泥瞬时完全混合,温度控制在20～25℃,pH值在7～7.6范围内,DO浓度控制在2～3mg／L,曝气2h,COD浓度基本达到排放标准,但NH3-N含量仍然较高,需要进一步深度处理。催化电解法可在较短时间内将NH3-N去除,工艺参数如下:阳极-SPR,阴极-活性氢,电流密度为5A／dm2,极液比为50cm2／L,极板间距为5mm,电解时间为25min,此时COD、NH3-N均可达标排放。
沼液处理动态组合实验方面的研究:对整个动态实验流程及装置进行设计,固定相关装置的工艺参数,整个动态实验初始运行阶段所需要的时为310min,在这之后出水基本达标。通过对沼液处理新工艺的实验研究,证实了新工艺可行,为该厂的中试研究提供了工艺参数。