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晚期垃圾渗滤液是一种高污染、难降解的有毒有害废水,其具有色度高、伴有恶臭、营养比例失衡、可生化性差等特点。作者所在团队以某城镇生活垃圾填埋场10年以上的晚期垃圾渗滤液作为研究对象,寻求一种高效经济的处理工艺。本文主要通过实验室小试、现场中试的数据来确定处理工艺及其最佳运行参数,以及对后续工程项目的设计运行提供参考。确定采用BAC-MBR-NF组合工艺来处理该垃圾渗滤液,并对该工艺在垃圾渗滤液处理中的工程应用中的效果进行研究。主要研究内容和结论如下:(1)在实验室采用好氧活性污泥小试装置处理晚期渗滤液,检测其可生化性,控制反应温度30~35℃,DO2~3mg/L,HRT=6d,在进水COD浓度1770mg/L,NH4+-N浓度267mg/L时,COD去除率38%~43%,出水COD浓度在1000~1100mg/L之间,NH4+-N去除率90%~96%,出水NH4+-N浓度小于25mg/L。活性污泥对渗滤液中的COD去除率较低,生化性差。(2)在实验室采用活性炭吸附试验装置处理该晚期渗滤液原水,检测活性炭对废水中COD的吸附效果。在150m L原水中分别投加0.3g、1g、2g、3g、4g粉末活性炭,快速搅拌3分钟,静止沉淀3小时,取上清液测样。对原水中的COD去除率分别达到29.42%、57.19%、64.98%、73.77%、78.49。粉末活性炭对渗滤液中的难降解COD具有很好的吸附效果。(3)采用好氧活性污泥小试装置,控制反应温度30~35℃,DO2~3mg/L,HRT=6d,分别向反应器投加15g、30g粉末活性炭,对原水COD去除率分别达到72%、84%,表明生物活性碳工艺优于单独的好氧工艺,在一定条件下,有机物去除效率与活性炭投加量呈正相关关系;在投加15g活性炭的情况下,控制HRT分别为4d、6d、8d,COD的平均去除率分别为61%、72%、75%,表明在该条件下,取HRT=6d最为经济高效。(4)以BAC小试结果为设计参考依据,建造有效容积750m3的好氧高塔生物活性炭反应器处理150m3/d晚期垃圾渗滤液。在水温26~34℃,进水COD1500~2000mg/L,NH4+-N 200~300mg/L的情况下,经过约60d的调试,出水COD≤700mg/L,NH4+-N≤30mg/L,去除率分别达到60%、88%以上,达到设计要求;BAC出水经MBR膜后出水COD、NH4+-N浓度分别降至500mg/L、20mg/L左右,达到阶段性处理效果。(5)深度处理试验阶段,采用NF/RO中试试验装置处理MBR生化出水。NF膜在进水流量4m3/h,操作压力0.6Mpa,进水COD、NH4+-N浓度分别在500mg/L、20mg/L左右的情况下,出水COD≤100mg/L,NH4+-N≤15mg/L;RO膜在进水流量4m3/h,操作压力1.2Mpa,进水COD、NH4+-N浓度分别在500mg/L、20mg/L左右的情况下,出水COD≤40mg/L,NH4+-N≤15mg/L。NF与RO都可以满足排放要求,NF所需操作压力更低,更为经济。(6)BAC-MBR-NF工艺在150m3/d晚期垃圾渗滤液处理工程运行效果表明,最终出水COD浓度在70mg/L左右,NH4+-N≤15mg/L,出水各项目废水指标达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16899-2008排放标准,并且运行稳定,可以大大节省占地面积,直接运行成本约16.9元/吨。