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本文采用实验室与现场试验相结合的方式,进行了矿化垃圾生物反应床处
理垃圾渗滤液的工艺优化研究,同时基于具体的工程实践,系统地论述了矿化
垃圾生物反应床处理渗滤液工艺各组成单元的构造和特征。在设计400m3/d的
矿化垃圾生物反应床处理渗滤液的工艺建设中,提出大规模矿化垃圾开采和筛
分的工艺路线,研发矿化垃圾生物反应床的设计、施工和运行等关键技术,建
立了生物反应床渗流模型和运行管理规范,为矿化垃圾生物反应床处理垃圾渗
滤液的工程优化实施和技术推广奠定基础。
对矿化垃圾生物反应床进行强化改造结果表明,往渗滤液或矿化垃圾添加
P、K、Fe和污泥的方法均可使COD去除率提高10%以上。设计规模为70m3/d
的矿化垃圾生物反应床处理渗滤液工程的运行比较稳定,除出水COD浓度在部
分时间里超过国家二级排放标准外,BOD5、NH3-N、TP、DO、pH、SS和大肠
杆菌等指标均达到国家一级排放标准。
针对工程上出现的反应床堵塞现象,对布水系统和布水时间进行了改造和
调整。通过在渗滤液进水井前安装格网,并采用旋转喷头取代穿孔管后,布水
均匀性得到明显改善,三级生物反应床出水COD浓度小于300mg/L,达到了国
家二级排放标准。布水频率改变后,生物反应床的处理效果也会随之改变。每
天有规律的自动布水8次取代无规律的人工进水4次,可以使三级生物反应床
出水的COD、NH3-N平均浓度分别由512mg/L、79mg/L降低到363mg/L、32
mg/L。
大规模的矿化垃圾开采包含开采单元的选择、开采步骤和生产环节等3方
面的内容。开采单元的选择要考虑地形地质、安全、矿化垃圾质量和经济等因
素的影响。开采步骤的合理安排是大规模矿化垃圾开采得以顺利进行的重要保
证。垃圾的采装、运输、卸载与堆放等生产环节的有机结合可保证矿化垃圾的
高效率开采。
影响垃圾筛分机械的筛分效率除了与筛分机固有的性能有关外,主要与垃
圾的含水率有关。筛简直径为600mm,长度为1800mm,筛孔直径为40mm的
实验室筛分机的筛分量约为2t/h;直径为1500mm,长度L为4000mm,筛孔
为80mm×80mm的现场筛分机的筛分量约为15t/h。适合机械筛分的垃圾含水
率为25~35%。在垃圾筛分组分中,矿化垃圾细料约占35~55%,塑料薄膜
等可回收利用产品约占35~45%。开采矿化垃圾具有明显的环境效益和经济效
益、良好的社会效益。
集成运行和强化改造技术,对400m3/d的矿化垃圾处理渗滤液工程进行规
划、设计、施工和试运行。阐述矿化垃圾生物反应床处理渗滤液工艺技术的规
划要点;提出调节池、厌氧池和矿化垃圾生物反应床的设计参数,并作出设计
过程;总结出各主要处理单元的施工要领。在竣工后,对系统进行试运行。试
运行进水COD浓度为980~2610mg/L,出水浓度为110~370mg/L,去除率接
近90%;进水NH3-N浓度由600~1300mg/L降到浓度7mg/L左右,去除率达
到99%。
矿化垃圾生物反应床的渗透系数与矿化垃圾的空隙度有关。通过试验,得
出生物反应床空隙比和渗透系数、面积污泥负荷和渗透系数的渗流数学模型均
可统一表示为y=a0eb0sV,处理水量V与所需时间t的数学模型为(公式略)。
关键词:矿化垃圾,运行改造,改性强化,开采筛分,集成技术,渗流模型