ABR/氧化溝/膜生物反應器處理垃圾滲濾液
垃圾滲濾液是垃圾填埋產生的二次污染物，它的水質水量受填埋場場齡的影響相當大。隨著垃圾填埋時間的延長，滲濾液中的氨氮濃度不斷升高，有機物濃度則相對下降，碳氮比例嚴重失調，逐漸成為一種極難處理的高濃度氨氮廢水。目前對城市垃圾滲濾液的處理中生物法因其高效低耗的特點而被廣泛應用。
桂林市沖口垃圾衛生填埋場一期工程日處理垃圾500t，已于2002年正式投入使用。2004年，桂林市環境衛生管理處對沖口垃圾衛生填埋場300m3/d的滲濾液采取單獨污水處理措施，并于2006年成功調試運行。
1 設計水量、水質
根據國內外大量垃圾填埋場滲濾液水質變化的統計研究資料，垃圾填埋場從開始運行到第五年，滲濾液中污染物濃度將不斷上升，五年以后趨于穩定。桂林市環衛處多次對沖口垃圾填埋場滲濾液水質進行了采樣分析，水質見表1。結果表明沖口垃圾填埋場在運行的一年半時間內，滲濾液的污染物濃度正以較快的速度上升，這與國內外垃圾滲濾液污染物濃度變化規律相一致。
表1 桂林沖口垃圾填埋場滲濾液分析結果
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通過對部分南方城市典型垃圾填埋場滲濾液水質的調查研究(見表2)可以看出，桂林沖口垃圾填埋場產生的滲濾液的水質情況，和其他幾個南方城市的垃圾滲濾液水質相似，結合沖口垃圾填埋場的使用情況，得出污水處理站進水水質預測表，見表3。
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2 處理工藝
工程實踐證明，滲濾液初期可生化性較好，而隨著填埋程度的不斷加劇和填埋量的增加，滲濾液中成分越來越復雜，可生化性逐漸降低，處理難度加大，處理效率日趨下降，難以達到排放標準。本工程根據實際監測滲濾液的水質情況，經過多方考察論證和比較，優化設計了一種符合實際情況的工藝流程，以適應水質的變化，見圖1。
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與國內現在己采用的各種工藝相比，厭氧+氧化溝+膜分離工藝有如下優點：
1)出水水質好，運行可靠；
2)設備緊湊，占地少；
3)氨氮去除能力高(達98%以上)；
4)活性污泥濃度能達到10000～15000mg/L，由于活性污泥量多，抗沖擊負荷能力強；
5)由于膜的作用，氧化溝反應器中污泥停留時間長，污泥自我消化，從而顯著地減少剩余污泥量；
6)系統采用PLC控制，實現自動化控制；
7)工程投資和處理成本與其他膜處理技術相比，成本相對較低。
3 主要構筑物及設計參數
3.1 調節池和浮筒提升泵
調節池為原有構筑物，總容積25000m3，起到了調節水量，均衡水質、沉淀重金屬和懸浮物的作用，為后續工藝奠定了基礎。根據調節池的水位，多數情況下，調節池污水不能自流入處理系統，需設提升泵將污水提升至調節池壩頂。為盡量降低進水污染物濃度和減少管理環節，設計采用浮筒安裝潛水泵，不設提升泵房，浮桶浮力大于1000kg，材質為鋼制防腐，雙桶雙梁，DN：0。5m，L：3m。
3.2 厭氧反應池
為確保厭氧工藝的高效運行，提高厭氧反應池污泥濃度，盡量縮短水力停留時間，本方案采用折流式厭氧反應器(ABR)，并在上向流部分設置厭氧填料，與污泥的停留時間(SRT)較好分離。其抗沖擊負荷能力強，處理效果好，COD平均去除率可達75%以上，減輕后續好氧的負荷。厭氧反應器平面尺寸為15m×10.6m，為下沉式構筑物，高出地面0.8m。控制平均流速Vu=0.5m/h，池體有效容積V有效為440m3分為兩組，每組220m3。池總面積500m2，池的有效深度為3.52m，為保證池處于厭氧環境，沼氣又能安全散發，設計有1m深的靜止液位，池總深度5.0m。池內設填料總體積222m3，平均水力停留時間HRT為35.2h。
3.3 氧化溝(PID)+膜分離反應器(MBR)
厭氧池出水直接進入氧化溝(PID)+膜生物反應器(MBR)。該系統為氧化溝+膜分離器鋼筋砼下沉式構筑物，聯體共分為3部分：即兼氧部分(A段)、好氧部分(O段)、膜分離部分(M段)。A段長×寬×高=18m×11m×4.3m，O段長×寬×高=14.7m×10.5m×4.3m，M段長×寬×高=3.3m×10.5m×4.3m。運行過程中污水通過回流泵在A段和O段兩池子中循環流動交替經好氧、缺氧狀態。其中好氧部分提供氨氮硝化；缺氧部分提供反硝化(為保證反硝化的可靠，特設堿度投加系統一套備用)；M段膜分離部分保證硝化池的污泥濃度，確保污泥負荷<0。05kgNH4+2N/(kgMLSS·d)。
膜分離池另配鼓風機為膜組件供氣，保證膜組件表面流體的流速，有效防止膜污染。并設中空纖維膜組件。中空纖維膜組件采用膜通量穩定的進口膜，膜通量0.2～0.25m3/d，單組膜面積105m2，共14組。配膜在線清洗系統、自動控制系統各一套。氧化溝(PID)+膜生物反應器(MBR)使得COD、BOD得到很好降解，氨氮得以高效的轉化和釋放，同時配合排泥可以去除大量的磷。由于膜對細菌有很高的截留作用，出水細菌總數也很低。
3.4 臭氧系統(脫色、殺菌)設計
系統由臭氧發生器與脫色罐共同組成。臭氧折算投加量約為40mg/L，需臭氧量500g/h。本工程通過水射器，使臭氧以最小氣泡形式注入水中，從而使臭氧與水在臭氧接觸脫色塔充分混合，以最大限度地溶解于水(達到理想溶解度和反應速度的水溫約為10-30℃)。設計接觸時間HRT為45min。選用CPS21A臭氧發生器兩臺，一用一備，配套9m3脫色接觸罐一臺。
4 污水處理站建成后對環境的改善污水處理站建成后能在很大程度上改善外排污水的水質，污染因子濃度值下降幅度均很大，對受納水體水質的改善具有關鍵性作用。各污染物去除量見表5。
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5 結論及運行實踐
該滲濾液處理系統采用折流式厭氧反應器(ABR)/氧化溝/膜分離反應器相結合的技術，將膜工藝與生化工藝有機結合，大幅降低工程投資和運行費用，同時取得很好的社會效益和環境效益。
本系統經過了2年的實際運行，從運行結果上來看，由于各工藝取長補短，從而提高了系統運行的穩定性和可靠性，增強了系統對水質變化的適應能力，確保了出水各項指標均達到排放標準的要求，為填埋場后期滲濾液的處理提供了可靠的保障。本工藝采用了膜處理系統，系統初投資略高，但能適應遠期水質的變化，無需增添新的設備或進行系統改造，從中長期來看，總體經濟效益應較好。
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