UASB技术

1.7垃圾渗滤液的处理技术

垃圾渗滤液由于成分极其复杂，采用单一的处理方法很难处理达标，因此，要使垃圾渗滤液处理达到新标准，需要采用不同类型工艺方法组合处理。根据渗滤液的进水水质、水量不同处理工艺有不同的组合方式。主要的组合方式有以下几种：

(1)一般渗滤液：预处理+生物处理+深度处理+后处理；

(2)可生化性较差的中后期渗滤液：预处理+深度处理+后处理；

(3)水质悬浮物较少或生化性较好的渗滤液：生物处理+深度处理+后处理。

预处理主要是物理法，处理目的主要是去除氨氮和无机杂质，或改善渗滤液的可生化性。生物处理包括厌氧法、好氧法等，处理对象主要是渗滤液中的有机污染物和氨氮等。深度处理主要采用纳滤及反渗透，处理对象主要是渗滤液中的悬浮物、溶解物和胶体等。后处理对象是渗滤液处理过程产生的剩余污泥以及纳滤和反渗透产生的浓缩液，包括污泥的浓缩、脱水、干燥、焚烧以及浓缩液的蒸发、焚烧、混凝压滤后填埋等。

---引用自 李帅．垃圾渗滤液处理工艺探讨[J]．广东化工，2009，36(7)：133—134)

[1]王雷，赵爱华，秦峰．新型垃圾渗沥液处理技术应用初探『J1．环境保护，2004，(6)：18-21．

[2]李湛江．组合生化及膜处理技术处理垃圾渗滤液工艺[J1_苏州环卫，2006，(3)：8-11．

[3]黄娟，王惠中，焦涛，等．垃圾填埋场渗滤液处理技术及示范工程研[JJ．环境科技，2008，(21)：35—38．

到目前为止，垃圾渗滤液的处理技术主要有物化处理法、土地处理法和生物处理法。

（1）物理化学法

物化法主要包括混凝沉淀法、化学沉淀法、吸附法、化学氧化法、吹脱法、电解氧化法、光催化氧化及膜技术等。和生物法相比，物化法受水质、水量变化影响小，出水水质稳定，尤其对BOD5/COD比值较低(0．O7～0．2O)，难以生物处理的垃圾渗滤液，有较好的处理效果。但由于物化法处理费用较高，一般用于渗滤液预处理或深度处理。

膜技术是利用膜使溶剂同溶质和微粒分离的一种水处理方法，根据溶质或溶剂通过膜的推动力的大小，膜分离法可以分成几种，如反渗透法、超滤和微孔过滤等。膜处理前，需要良好的预处理，减少膜处理负荷，否则膜极容易被污染和堵塞，处理效率急剧下降，同时必须对膜进行定期清洗。

近年来，为了尽可能减少水体污染程度，膜法也被应用到了渗滤液的处理领域。国外在这方面的应用、研究较多。在德国的Damsdorf垃圾填埋场，用反渗透装置来继续处理生化水得到了成功的运行；荷兰、瑞士的几个渗滤液处理厂也先后使用了膜分离技术。袁维芳等对广州市大田垃圾填埋场渗滤液预处理出水进行了反渗透实验研究，这是国内首次采用反渗透法处理城市垃圾填埋场渗滤液。实验结果表明，当进水压力为3.5MPa，pH为5～6等最适宜条件下，当进水COD为250～620mg／L时，出水浓度几乎为零，去除率为100％，平均透水量为30～42L／(m·h)。实践证明，膜技术处理垃圾渗滤液是高效可靠的。

（2）土地处理法

土地-植物处理系统是人类最早采用的污水处理法，通过吸附、离子交换或沉淀作用，土壤颗粒从渗滤液中将悬浮固体过滤掉，并将溶解性组分固定在颗粒上。土壤中的微生物将渗滤液中溶解性有机物进行转化和稳定，并将有机氮氧化成氨氮。植被利用渗滤液的各种营养物生长，以保持和增加渗入容量，并通过蒸腾作用减少了渗滤液量。目前，用于渗滤液处理的土地法主要是回灌和人工湿地。

（3）生物处理法

生物处理法具有处理效果好、运行成本低等优点，适合于处理生化性较好的渗滤液，是目前用得最多，也最为有效的处理方法，包括好氧处理、厌氧处理及好氧-厌氧联合处理等方法。

好氧法主要包括活性污泥法、曝气稳定塘、生物膜法、生物滤池和生物流化床等工艺。好氧处理消耗能量，且COD浓度越高耗能越多，有机物转化为污泥的比例也远大于厌氧处理。因此，污泥处理与处置的费用远高于厌氧处理。

生物处理分为厌氧生物处理、好氧生物处理和厌氧一好氧结合处理。很多学者建议COD浓度在50000mg/L以上的高浓度渗滤液采用厌氧处理方法进行前段处理，然后采用好氧或其他处理方法进行后续处理;COD浓度在5000mg/L以下的垃圾渗滤液采用好氧生物处理方法进行前期处理;COD浓度在5000一50000mg/L之间的垃圾渗滤液可根据实际情况选择好氧或厌氧进行前段处理[9]。

[9] Byung一UkBae，Eui一SukJung，Yu一RiKimandHang一SikShin，Treatment

of Landfill Leaehate Using Aetivated Sludge Processand Eleetron一Beam Radiation[J]，wat.Res.，1999，33(11):2669一2673

垃圾渗滤液的厌氧生物处理作为一种主要的方法在全世界得到了广泛的应用，它的优势在于降解有机污染物的同时可以回收利用大量可再生的能源，还可以提供更低的运行成本，特别适合包括中国在内的广大发展中国家。用于垃圾渗滤液处理的厌氧法有：厌氧生物滤池、厌氧接触池、上流式厌氧污泥床、膨胀颗粒污泥床、厌氧间歇性序批式反应器及厌氧塘等。

高效厌氧过程如UASB和EGSB反应器，被证明是高效处理垃圾渗滤液的方法。在UASB反应器中能培养出一种具有良好沉降性能及产甲烷活性高的颗粒污泥，其高浓度(60~80g/L)颗粒污泥，使UASB反应器较其他厌氧处理设备具有更高的处理能力[13-15]。

[13]Lettinga G，Van Velsen A F M，Hobma，S W,etal.Use of up flow sludge blanket(UASB)reactor eoncept for biological wastewater treatment，espeeially for anaerobic treatment.Bioteehnol and

Bioeng，1980，22(6):699一734

[14]Quarmly J，Forster C F.An examination of the strueture of UASB granules.Water

Researeh,1995，29(11):2449一2454

[15]Lettings G.UASB-proeess design for various types of wastewater.Water

Scienee and

Technology，1991，24(l):87一107

UASB反应器的主要优点是:有机负荷高(可达30-50kg/(m3·d)以上)，水力负荷能满足要求;在反应器上部设置三相分离器，使气体、污泥和液体分离，保持反应器内足够的污泥颗粒;反应器内产生的气体可以实现污泥与有机物的充分接触，因此UASB反应器可节省污泥回流和搅拌等所需的能耗;在反应器内实现污泥颗粒化，具有良好的沉降性能，并且有很高产甲烷活性。Borzacconi等[x]用UASB处理COD浓度为30000mg/L的渗滤液，获得10%一60%的COD去除率和30%一60%的氮去除率。英国WRC应用UASB反应器处理COD浓度达10000mg/L以上的渗滤液，在容积负荷为3.6一19.7kgCOD/(m3·d)，温度保持30℃时，BOD5和COD的去除率分别为85%和82%。相关研究表明，在同等条件下UASB反应器比厌氧滤池具有更好的处理效果，升流式厌氧污泥床是厌氧生物处理中应用于垃圾渗滤液处理最广泛的反应器。

[x]Borzaceoni L，Gaxxla A，Ottonello G ,etal.Biological nitrogen removal system for leachate treatment:Performance of aupflow sludge blallket reactor.Water Seienee and Technology，1999，40(8):145一151

厌氧颗粒污泥膨胀床 (Expanded Granuler Sludge Bed，简称 EGSB)是在上流式厌氧污泥床（Up-flow Anaerobic Sludge Bed，简称UASB）基础上开发研制的第 三代高效厌氧反应器，二者在结构上有一定的相似之处，均被广泛应用于处理各种高浓度有机废水。

与UASB反应器相比，EGSB反应器有如下优点:

1、EGSB反应器内维持较高的液体表面上升流速(2.5一6m/h)，能在高负荷下取得高处理效率。

2、反应器采用较大的高径比(15一40)，细高型的反应器构造可有效地减少占地面积。

3、EGSB反应器的颗粒污泥床呈膨胀状态，颗粒污泥性能良好。在高水力负荷条件下，颗粒污泥的粒径较大，凝聚和沉降性能好，机械强度也较高。

4、EGSB反应器对布水系统要求较为宽松，但对三相分离器要求更为严格。高水力负荷使得反应器内的搅拌强度加大，这保证了颗粒污泥与废水之间的充分接触，强化了传质过程，可以有效地解决UASB常见的短流、死角和堵塞问题。但是在高水力负荷和产气浮力搅拌的共同作用下，EGSB反应器容易发生污泥流失现象。因此，三相分离器的设计成为EGSB高效稳定运行的关键。

5、EGSB反应器采用出水回流技术。对于低温和低负荷有机废水，回流可以增加反应器的水力负荷，保证处理效果;对于超高浓度或含有毒物质的有机废水，回流可以稀释进入反应器内的基质浓度和有毒物质浓度，降低其对微生物的抑制和毒害，这是EGSB区别于UASB工艺最为突出的特点之一。

6、EGSB反应器在处理低温、低浓度有机废水时也有显著效果。

总的来说，EGSB反应器中的颗粒污泥相对于UASB反应器中的颗粒污泥在粒径分布、沉降速度、胞外聚合物、比产甲烷活性等方面都发生了显著变化。

[47]Lettinga G, Van Velsen A F M, Hobma, S W, et al. Use of up flow sludge

blanket(UASB) reactor eoncept for biological wastewater treatment, espeeially for anaerobic treatment. Bioteehnol and Bioeng, 1980,22(6):699-734

[48]Quarmly J, Forster C F. An examination of the strueture of UASB granules. Water Researeh, 1995, 29(11):2449-2454

[49]Lettings G.UASB-proeess design for various types of wastewater.Water Scienee and Technology，1991, 24(l):87-107

[50]Borzaceoni L, Gaxxla A, Ottonello G ,etal.Biological nitrogen removal system for leachate treatment:Performance of aupflow sludge blallket reactor.Water Seienee and Technology, 1999, 40(8):145-151