广州某垃圾渗滤液处理厂治理方案

广州某垃圾渗滤液处理厂治理方案 文章来源：中国环境生态网

1、 总论

1.1项目名称：广州某垃圾场渗滤液治理方案 1.2 工程地点：..镇陈家林片区 1.3 设计负责人：苗柯 1.4概述：

某垃圾场渗滤处理厂位于??陈家林片区，占地面积约50亩，现已堆积成面积大于 7000平方米 、高 25米 的露天垃圾场，并以每天约150立方左右的速度增长，该场建设于上世纪90年代初,位于翡翠绿洲北面约 5公里 处,负责收集新塘镇居民生活垃圾,由于建设年份久远, 加之该垃圾堆场无任何防渗措施，无任何污水处理装置，无任何覆盖措施。造成的污染有：

1)、垃圾渗滤液对地下水造成永久污染；

2)、雨季时现有的集水坑溢流，垃圾渗滤液污水直冲南岗河至珠江，下游罗岗区南岗镇的约20万人口深受其害；

4)、垃圾场臭气方圆 2千米 内清晰可闻，对周边环境造成严重的影响。 该垃圾厂附近的“翡翠绿洲”、“紫云山庄”、“凤凰城”居住小区业主向国家环保总局投诉青上化工(广州)公司及..垃圾场的污染扰民事件，根据国家环保总局潘副局长批示，鉴于上述问题，广州市环保局和增城市环保局均对被投诉企业进行过调查处理和现场执法检查并决定：治理陈家林垃圾填埋场污水，建设围坝，防止污水流入河沟。同时加紧研究建设新的垃圾填埋场，严格按卫生填埋场规范建设，收集处理污水，彻底停用陈家林垃圾填埋场。为此，..垃圾场渗滤液处理迫在眉睫。

1.1 垃圾渗滤液的来源及化学组分

垃圾渗滤液呈淡茶色或暗褐色，色度在2000-4000之间。有浓烈的腐化臭味，成分复杂，毒性强烈，有机物含量较多，被列入我国优先污染控制物“黑名单”的就有5种以上；氨氮浓度高，并含有重金属，BOD5和COD浓度也远超一般的污水。

垃圾渗滤液来源于三个方面：一是垃圾本身所带的水分；二是垃圾中有机物经分解后所产生的水；三是以各种途径进入垃圾填埋场的大气降水和地下水。其中进入场区的大气降水和地下水是决定渗滤液产生量的关键因素。 垃圾在填埋场产生的渗滤液与时间的关系可分为以下几个阶段： 1) 调整期：在填埋初期，垃圾体中水分逐渐积累且有氧气存在，厌氧发酵作用及微生物作用缓慢，此阶段渗滤液量较少。

2) 过渡期：本阶段滤液中的微生物由好氧性逐渐转变为兼性或厌氧性，开始形成渗滤液，可测到挥发性有机酸的存在。

3) 酸形成期：滤液中挥发性有机酸占大多数，pH值下降，COD浓度极高，BOD5/COD为0.4-0.6，可生化性好，颜色很深，属于初期的渗滤液。 4) 甲烷形成期：此阶段有机物经甲烷菌转化为CH4和CO2，pH值上升，COD浓度急剧降低，BOD5/COD为0.1-0.01，可生化性较差，属于后期渗滤液。

5) 成熟期：此时渗滤液中的可利用成分大减少，细菌的生物稳定作用趋于停止，并停止产生气体，系统由无氧转为有氧态，自然环境得到恢复。 新塘垃圾场建于上世纪90年代，从现场踏勘及采样分析来看，该填埋场处酸形成期与甲烷形成期之间，渗滤液属“老龄化”，具有较高的处理难度。

新塘垃圾场混合有大量的工业垃圾，渗滤液成分极其广泛、复杂、多变，污染物浓度可相差几个数量级，与填埋场的垃圾成分、填埋时间、运营管理密切相关。

渗滤液的化学组成

渗滤液的化学组成是指从物质分子或化学种类水平上来表征渗滤液的成分。 1）、主体有机物

渗滤液中主体有机物包括：低分子量（<500）的挥发性脂肪酸（VFA）；中等分子量的富里酸类物质(主要组分分子量在500～10000之间)；高分子量的胡敏酸类(主要组分分子量在10000～100000之间)。后两类合称为腐植酸，是渗滤液发色和难于脱色和生化处理的主要有机污染物质。

填埋时间明显影响渗滤液中主体有机物的含量。处于填埋场年轻期（填埋时间＜5年）的渗滤液中VFA浓度可达每升几千毫克至上万[，主要成分为乙酸、丙酸、丁酸，戊酸和己酸。中年期（5年<填埋时间＜10年）一般为每升几十毫克至上千毫克，乙酸、丙酸、丁酸含量较多，戊酸和己酸含量较低。老年期（填埋时间＞10年）则低于每升一百毫克或经常检测不到，主要成分为少量乙酸，有时还有丙酸。年轻期渗滤液中的腐植酸含量一般低于5%，然而，中、老年期渗滤液中的腐植酸物质则可占DOC的30～60%，甚至更高。

主体有机物中挥发性脂肪酸是有机物降解的中间产物，容易进一步完全无机化，而腐植酸为由大分子有机物分解的小分子有机酸和氨基酸又合成的大分子产物，且浓度又较高，因此它是渗滤液中长期性的最主要有机污染物。

2）、微量有机物

渗滤液中存在的烃类化合物主要包括芳烃、烷烃和多环芳烃。芳烃主要有苯、甲苯、乙苯、二甲苯和三甲苯、卤代烃、邻苯二甲酸盐类、酚类化合物、酯类、醚类、酮类等，浓度高时在每升几毫克至几十毫克，通常处于毫克数量级或更低，容易通过挥发进入大气中，其中甲苯、乙苯、二甲苯是美国环保局指定的优先污染物；

另外，渗滤液中某些微量有机物有时浓度会异常的高，这通常与填埋垃圾的成分中特殊性地大量含有该污染物有关。一般地，渗滤液中的主要微量有机物浓度处于每升毫克数量级或更低，且在填埋场年轻期浓度位于波动范围的高值，之后不断降低，在老年期和封场后，微量有机物的浓度达到最低，甚至检测不到，总种类减少。分析上述变化趋势的原因可能是，渗滤液中的主要微量有机物大多数来源于垃圾的原有成分中，少部分为有机物降解的中间产物，而填埋场垃圾堆体构成一巨大的厌氧滤池，随着填埋时间的增长，垃圾堆体增大、增高，总体上渗滤液在垃圾堆体中的停留时间越长，微量有机物因生物降解时间延长及长期的淋溶作用而浓度下降。值得特别指出的是，在填埋场稳定化进程中，优先污染物等有毒有机物的种类也将不断减少或浓度逐渐降低，且普遍存在毒性越强浓度就越小的现象。因此，微量有机物通常对渗滤液处理不构成问题。

3）、无机离子和氨氮

渗滤液中无机离子主要指：Ca，Mg，Na，K，Fe，Mn，Cl，SO4 、HCO3

和NH4，它们的浓度一般较高，构成了渗滤液中TDS的主要成分。Na、K、 Cl

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因性质稳定，在不同填埋时间的渗滤液中含量变化较小，通常保持在每升几十至几千毫克。Ca，Mg， Fe，Mn在填埋场产甲烷阶段因pH值上升、有机物含量减少而比产酸阶段浓度低，SO4因发生厌氧还原也浓度降低，它们浓度在每升几十至几千毫克之间波动，其中Fe，Mn浓度也经常低至每升几十毫克以下。与上相反，pH值上升及产甲烷阶段却有利于HCO3浓度的提高。

无机离子中需着重说明的是氨氮，渗滤液中NH4浓度高可达5000mg/L以上，一般小于3000mg/L，在500～2000mg/L之间居多，其在厌氧垃圾填埋场内不会被去除，因此它是渗滤液中长期性的最主要无机污染物，也是一般的处理技术难于处理的无机污染物质。

4）、重金属离子

渗滤液中重金属离子主要指镉、铅、砷、铬、锡、钼、汞、铜、钴、锌等。由于重金属离子容易与大分子有机物、无机离子等以离子交换、络合（螯合）、沉淀、吸附等作用结合，因此其存在的化学形态相当复杂，可简单划分为有机络合物态、无机络合物态和游离态，前两者是渗滤液中重金属离子存在的主要形态，以游离态存在的不到总含量的30%，通常小于10%。一般地，渗滤液中大多数重金属元素因在垃圾堆体内的吸附、沉淀等衰减过程而浓度相当低，典型值约在0.002～0.5mg/L之间，不需要专门处理即可达标，但偏高的浓度也会偶尔发生，因为新塘垃圾场的垃圾中混合有大量的工业垃圾。在则，锌由于是两性元素，溶解度较大，所以浓度较高，高时可达几十上百mg/L，一般处于0.5～2mg/L之间，而镉和汞的浓度则小于0.05mg/L。总的说来，在渗滤液处理方面，重金属离子不是主要关注点。

1.6垃圾渗滤液处理存在问题

通过我们对垃圾渗滤液组分的分析，不难得出垃圾渗滤液处理的主要难度： 1.6.1 渗滤液可生化性差的问题 渗滤液可生化性差主要体现在两个方面：

一是指随着填埋场填埋时间的延长，可生化处理的有机污染物质在垃圾场这个自然生化体系中已被降解，残留的高分子有机物在渗滤液的生化性降低，在填埋后期(填埋时间＞5年)，可生化性很差，BOD/COD 值小于0.3，此时的渗滤液俗称“老龄化”渗滤液，碳、氮、磷比例严重失调，不可或难于处理的腐殖酸红和腐殖酸黄使严重带色。另一方面，传统的处理技术很难将垃圾渗滤液处理到二级标准以上，渗滤液的COD 中将近有500～600 mg/L 无法处理。

1.6.2 渗滤液高浓度氨氮的问题

高浓度的氨氮是渗滤液的水质特征之一，根据填埋场的填埋方式和垃圾成分的不同，渗滤液氨氮浓度一般从数百至几千mg/L 不等。随着填埋时间的延长， 垃圾中的有机氮转化为无机氮，渗滤液的氨氮浓度有升高的趋势。与城市污水相比，垃圾渗滤液的氨氮浓度高出数百至千倍。一方面，由于高浓度的氨氮对生物处理系统有一定的抑制作用，一般的处理工艺不能承受200mg/L的氨氮浓度；另一方面，由于高浓度的氨氮造成渗滤液中的C/N 比失调，生物脱氮难以进行，导致最终出水难以达标排放。因此，在高氨氮浓度渗滤液处理工艺中，一般采用先氨吹脱，再进行生物处理的工艺流程。目前氨吹脱的主要形式有曝气池、吹脱

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塔和精馏塔。国内用得最多的是前两种形式，曝气池吹脱法由于气液接触面积小，吹脱效率低，不适用于高氨氮渗滤液的处理，采用吹脱塔的吹脱法虽然具有较高的去除效率，但具有投资运行成本高， 脱氨尾气难以治理的缺点。以原番禺火烧岗渗滤液处理场为例，氨吹脱部分的建设投资占总投资的30％左右，运行成本占总处理成本的70％以上。这主要是由于在运行过程中，吹脱前必须将渗滤液pH 调至11 左右，吹脱后为了满足生化的需要，需将pH 回调至中性，因此在运行过程中需加大量的酸碱调整pH，为了提供一定的气液接触面积，还需要风机提供足够的风量以满足一定的气液比，造成了渗滤液处理成本的偏高，工艺操作繁琐、劳动强度大。另外，空气吹脱法对于年平均气温较低的地区，存在低温条件下吹脱无法正常运行和冬季吹脱塔结冰的问题，在我国北方地区，其应用受到一定的限制。采用汽提的方式虽然可以较好的解决氨氮的去除问题，但由于需要提高渗滤液的水温，其处理成本仍然较高

1.7国内外垃圾渗滤液治理现状

在我国渗滤液处理历经时间较晚，大至为三个阶段。八十年代底至九十年代初，渗滤液的处理采用生化（缺氧十好氧）二段工艺，以去除大部份有机污染物质及氮、磷富营养化物质。由于垃圾龄的增长，填埋场这“生化体系”的自然运行，渗滤液中碳、氮、磷比例的失调，渗滤液中NH3-N含量过高,抑制微生物的生长。例如我国第一个生活垃圾卫生填埋场——杭州天子岭，其处理效果仅能达到三级标准后并入城市污水处理厂进行处理。在第二阶段大多采用物化(石灰)十吹脱十生化的组合工艺来处理渗滤液，在最佳运行条件下可望达到二级排放标准。而大量的石灰提高了PH值，需酸反调PH值。且石灰操作劳动强度大，管道极易堵塞，在实际运行中仅能达到三级排放标准。例如广州市番禺火烧岗渗滤液处理厂原处理工艺，其处理费用达21.44元/吨渗滤液。现在的渗滤液处理趋于采用生化十反渗透(RO)的处理工艺,以达到优质的出水水质标准，但高额的运行费用令人望而生畏。例如广州市的兴丰渗滤液处理厂，高额的运行费用迫使将渗滤液运至城市污水处理厂进行处理。当然，许多的强氧化技术尚处于试验研究阶段,未进行工业化运行，国外的一些成熟技术暂不适合我国的国情。

目前国內外常用的垃圾渗滤液处理方式有以下四种： 1）、将渗滤液输送至城市污水处理厂进行合并处理；

2）、经预处理后输送至城市污水处理厂合并处理，即预处理--合并处理； 3）、渗滤液回灌至填埋场的循环喷洒处理； 4）、在填埋场建设污水处理厂进行单独处理。

垃圾渗液滤中污染物浓度很高，并且含有较高浓度的有毒有害物质。鉴于渗滤液水质、水量变化的复杂性，滤渗液处理系统多为多种处理方法组合的具有抗冲击负荷能力强的工艺系统。就填埋场场龄为渗滤液水质“老龄化”为主要影响因素而言，则选择相应的处理方法。填埋初期，垃圾渗滤液中含有高浓度的易于生物降解的挥发性有机酸，BOD/COD比值约0.6以上，采用生物处理主工艺；随着场龄的增加，填埋层日趋稳定，渗滤液中的有机物浓度降低，难于生物降解的物质增加，生物可降解性降低，BOD/COD比值约0.3以下，渗滤液处理采用以物化为主的方法。

根据不同的渗滤液水质及对处理程度的要求，垃圾渗滤液处理系统国内一般为如下工艺单元的不同组合：

主处理前需预处理时，一般采用混凝沉淀等物理化学方法，主处理采用厌氧、好氧等生物处理方法，后处理采用混凝沉淀、过滤、吸附等物理化学方法。

依据垃圾渗滤液处理存在问题、国内外对垃圾渗滤液治理现状、垃圾渗滤液处理的发展阶段，我院联合国内大专院校及专业环保公司对垃圾渗滤液处理进行了刻苦攻关，从中发现：在渗滤液处理工艺中，生化处理在各阶段中占有十分重要的主导地位。因为只有生化处理才可去除渗滤液中可溶性有机污染物质，以及物化不可能去除的物质。因此，采用我院开发的垃圾渗滤液高效菌种，强化生化效果，同时开发高效絮凝剂加强物化处理水平，提高渗滤液处理总体出水水质标准。

《组合物化+生物菌剂处理垃圾渗滤液技术工艺》，专利号：

ZL200610034960，该技术工艺获2007年度广东省环保产业技术创新奖一等奖。该技术涉及污水处理工艺，尤其是生活垃圾填埋场渗滤液处理工艺，属污水治理科学技术领域。具体来讲，该技术涉及这样一种处理工艺和方法：其采用组合物理化学处理与投加高效生物菌剂生物处理相结合的工艺处理生活垃圾渗滤液。该技术提供了一种组合物理化学处理与投加高效生物菌剂生物处理相结合的工艺处理生活垃圾渗滤液。其工艺简单，处理效果好，运行费用低，可使生活垃圾渗滤液达到GB16889—1997中的一级排放限值标准。

该技术方法的步骤：首先是在组合物化处理工序中按须投加MP、PAFC、PAM，以去除大部分的氨氮和有机污染物质，其特征在于：为后续的两段水解和塔式生物滤池创造微生物生长条件，利于高效生物菌剂中的有效菌属繁殖生长，同时在ICAS（断续循环活性污泥法）工序投加生物菌剂，提高生化处理效果。

根据该技术，可在现场配置MP，用于生活垃圾渗滤液处理。在组合物化处理工序中首先投加MP，其特征在于：向含NH4的渗滤液污水中添加镁盐（氧化镁）和PO4（磷酸），生成MgNH4PO4·6H2O、俗称鸟粪石这一稳定的化合物，处氨氮效果高，不造成二次污染。

在该技术中，经组合物化处理后的沉淀污泥回灌垃圾填埋场，无需进行污泥脱水。其特征在于：沉淀的化学污泥中的剩余羟基络合物吸附渗滤液中的有机污染物质，在填埋场起到初步的吸附降解作用，减少渗滤液水质负荷。同时，回灌可显著提高垃圾含水率，加快垃圾降解速率和填埋场稳定化进程；缩短填埋场对

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注：执行(GB16889—1997)一级排放

标准

2.5工艺流程说明 调节池

利用现有的集水坑作为调节池，V= 13000M 、t＞10d,在调节池边扩展格栅井，以阻止漂浮物进入管道堵塞水泵。尺寸：4000×1500× 2000mm （深）、栅距30× 30mm ;池中设FL3067潜水泵两台、一备一用，Q= 10M /h、H= 10m 、N=1KW/h

进水流量计

进水流量计是处理量计量和工序调整、药剂投加、成本计量的耳目，设多普勒超声波流量计流量计一台，型号：DDF5088,反应瞬时流量和累计流量。

组合物化反应

渗滤液先进行物化处理，首先是在组合物化处理工序中按须投加MP、PAFC、PAM，以去除大部分的氨氮和有机污染物质。

MP：是我院自行开发的一种高效脱氨氮药剂，以去除大部分NH3—N对后级生化处理中微生物的抑制作用，去除率可达70%以上。作用机理：

向含NH4+的废水中添加镁盐和PO43-，发生的主要化学反应如下： Mg2++HPO42-+NH4++6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓+H+ （1） Mg2++PO43-+NH4++6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓ （2） Mg2++H2PO4-+NH4++6H2O→MgNH4PO4·6H2O↓+2H+（3） 基于上述机理，将H3PO4加入到含有MgO的固体粉末中制成一种乳状液，根据反应条件定量投加到渗滤液中，经搅拌，再经重力沉淀或用PAM辅助絮凝，就得到MAP。其化学分子式是MgNH4PO4·6H2O，俗称鸟粪石；它的溶度积为2.5×10-13。极易进行泥水分离，NH3—N处理效果好，工艺操作简单。

PAFC：该产品是在铝盐和铁盐混凝水解机理的基础上，依据协同增效原理，加入单质铁或三氧化铁和其他铁复合而成的一种高效无机金属盐类高分子絮凝剂。PAFC对渗滤液的pH值适应性较强，一般渗滤液的pH值在6.5—8.5之间，无须调整pH值就与渗滤液中的胶体污染物质和重金属发生胶体化学反应从而从水中分离出来。在生产应用当中其沉淀速率高于其它无机混凝剂。

PAM：是一种线性水溶性聚合物，是水溶性聚合物中应用最广泛的品种之一。它由丙烯酰胺等单体聚合而成，因此在其分子的主链上带有大量侧基－酰胺基。酰胺基的活性很大，可以和多种化合物反应而产生许多聚丙烯酰胺的衍生物，矾花大，在物化处理中起助凝作用，从而提高设计产水量的30%。

组合物化反应为一体化设备，由反应、无极调速、搅拌、加药系统组成，半地下式组合设备。

竖流式沉淀

经组合物化处理的污水在此进行泥水分离钢筋混凝土主体结构∮=4.0、 H=5、V= 30m 、 T=3h.排泥以电磁阀控制：日本“OKM’阀门电动装置、ULLI—100一台。

污泥回灌

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在整个处理工序中不考虑污泥脱水，剩余污泥全部回灌垃圾场。设污泥池一座：4000×3000× 5000mm (深)，选用FL3127: Q= 100M /h、H= 50m 、N=5KW/h,两台，一备一用。

采用渗滤液回灌技术解决污泥出路，还可使垃圾填埋场由传统的存放场转变成生活垃圾的生物处理系统。可见渗滤液回灌的意义不仅在降解渗滤液本身的污染负荷，而在于对整个垃圾填埋场中污染物质的控制和处理过程中可能起到的重要作用。采用回灌对矿化垃圾进行处理，在去除渗滤液中COD等污染物的同时，可以通过蒸发和蒸腾作用达到渗滤液减量化目的。与之相比，对非矿化垃圾，特别是对新近填埋的垃圾进行渗滤液回灌，渗滤液中污染物的降解作用可能并不显著，但是若将固体垃圾和渗滤液中的污染负荷一起考虑，此时的回灌措施加速了垃圾填埋场中总污染负荷的降解速率，加速了垃圾填埋场稳定化进程，因而不能仅从渗滤液中污染物的去除效率来否定此时回灌的积极意义。渗滤液回灌可显著提高垃圾含水率，加快垃圾降解速率和填埋场稳定化进程；缩短填埋场对周围环境影响的时间；减少封场后填埋场的监测、管理费用；增加填埋场土地重新利用的可能性，回灌是今后填埋场管理和设计规范的重要指标。总之，回灌法与物化和生化法相比，能较好地适应渗滤液水质水量的变化，是一种投资省、运行费用低、且能加速城市垃圾填埋场稳定的方法。

经沉淀的化学污泥回灌填埋场，利用化学污泥中的乘余羟基络合物吸附渗滤液中的有机污染物质，在填埋场起到初步的吸附降解作用，减少渗滤液水质负荷。同时，回灌可显著提高垃圾含水率，加快垃圾降解速率和填埋场稳定化进程；缩短填埋场对周围环境影响的时间；减少封场后填埋场的监测、管理费用；增加填埋场土地重新利用的可能性。

二段水解池

4000×8000× 3500mm (深)2座、钢筋混凝土结构地下建筑物。单池V= 96M 、T=23h。各池设组合填料及水下驱动装置两台：FLM4610、n=1385RPM、N=0.75KW/h.设计实时PH和溶解氧显示，每池各设一台。SYCAMIN-D33、SYCAMIN-P33-PH/ORP.该工序污水由潜水泵提升至ICAS池。设潜水提升泵两台，一备一用：FL3127 Q= 10M /h、H= 10m 、N=2KW/h

在该工序中投加高效生物菌剂。高效生物菌剂在水解作用下将大分子的有机污染物质分解成小分子有机物，同时经培养的世代时间较长的反硝化菌的作用使渗滤液中的NO2、NO3转化成CO2和N2。其化学反应式为：

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6NO3+5CH3OH（有机物）→5CO2↑+7H2O+6OH+3N2↑。 硝态氮被还原为N2，完成脱氮反应。从而达到生物脱氮的要求。由于采用了前置反硝化脱氮工艺，利用进水中的不可被物化处理的可容性有机物作为碳源，所以水解池的碳源补充量较少，节约处理成本。

ICAS

ICAS（断续循环活性污泥法）是我院独创的水处理工序，钢筋混凝土结构地面建筑物。尺寸为：4000×4000× 35000mm (深)，分六格折流循环，V= 288M ，T=50小时、SV%=15～20% ，曝气（搅拌）动力选用川源JA型：JA-32-80、N=1.5KW、P=4级、O2=1.0 -1.2kg 02/h,每格池中设两台对角布置。在第五格设污泥回流泵：FL3067、Q= 20M /h、H= 10m 、N=1KW/h.滗水器排水量 50M /h. 设计实时溶解氧显示，每格各设一台：SYCAMIN-D33。

ICAS（断续循环活性污泥法）工序生物选择器定为前级的水解和ICAS进水的前两格，活性污泥用回流泵回流。工序操作在处理周期上采用连续（断续）进水—曝气（搅拌）—搅拌（曝气）—沉淀—排水的灵活变化周期，在雨季发挥其特有的连续处理作用，适宜工作安排；在处理机理上满足了生物降解的同时硝化—反硝化脱氮除磷、有机物去除的要求。

在ICAS工序中同时硝化—反硝化的机理占主导地位。同时硝化—反硝化的活性污泥系统为今后简化生物脱氮技术并降低投资提供了可能性。一般认为同时硝化—反硝化有三个主要机理是：①混合形态：由于充氧装置的充氧不均和反应器的构造原因，造成生物反应器形态不均，在反应器内形成缺氧—好氧段，此种情况称为生物反应的大环境，即宏观环境。②菌胶团或生物活性污泥：缺氧—好氧段可在活性污泥菌胶团内部形成，即微观环境。③生物化学作用。在过去几年中，许多新的氮生物化学菌族被鉴定出来，其中包括部分菌种以组团形式对同时硝化—反硝化起作用，包括起反硝化作用的自养硝化菌及起硝化作用的异养菌。由于流程上采用好氧—缺氧—好氧的延时循环水流途经，完全均匀的混合状态并不存在。菌胶团或生物活性污泥内部的溶解氧梯度与生物膜一样，目前也已被广泛认同，使实现同时硝化—反硝化的缺氧—好氧环境可在菌胶团或生物活性污泥内部形成。由于生物化学作用而产生的同时硝化—反硝化更具实质意义，它能使异养硝化和好氧反硝化同时进行，从而实现低碳源条件下的高效脱氮及有机物的高效去除。

浅层气浮

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经ICAS处理的水自流到浅层气浮，当ICAS处理效果较好，出水指标可被生物氧化塘接受时，由两个电磁阀控制出水流向。在浅层气浮以去除废溶解性有机污染物质及腐殖酸黄产生的色度。浅层气浮出水中的过饱和溶解氧后序生物氧化塘的启动。

工作原理（浅层气浮装置的结构如图2.1所示）

ICAS出水通过泵1进入气浮装置2的中心管3，通过可旋转的水力接头4和可旋转的分配管5均匀地配入气浮池底部，溶气水经过中心管7进入可旋转的分配管8，与原水同步进入气浮池底部。9亦为一个可旋转的水力接头。饱含微气泡的溶气水与原水在气浮装置的底部充分碰撞、粘附，使原水中的微粒形成比重<1的浮渣上升到水面而被除去。原水的分配管5和溶气水的分配管8被固定在同一旋转装置10上，其旋转方向与原水进入气浮池底部的水流方向相反，但速度相等。本装置的关键部分是成功地利用“零速度”原理，使进水对原水产生扰动，固液分离在一种静态下进行。表面形成的浮渣层由螺旋撇渣装置11收集，然后经过排渣管12将其排到池外。澄清后的水由旋转集水管13收集后排到池外，集水管13与中央旋转部分14连在一起，这样原水在气浮池中的停留时间就是中

央旋转部分的回转

周期。连在旋转行走装置上的刮板将池底和池壁上的沉泥刮到泥斗6中，定期排放到污泥池回灌到垃圾场自然处置。另外一项重要的改进就是固定在旋转行走架10上相互之间有一定间距的一组同心锥形板装置15，与配水部分一起沿气浮池同步旋转。每相邻两块锥形板组成一个倾斜的环行气浮区域16，该区域内水时刻处于层流状态，加速了颗粒杂质随微气泡的上升速度。

浅层气浮装置还包括一对并联运行的溶气管20(简称ADT’S)，进水泵17的压力较低，只需202.6 kPa。进水首先通过与两个ADT’S连接的三通阀18，ADT’S的另一端布置溶气出水口。压缩空气也经过一个三通阀19与压力水在同一端进入ADT’S，压缩空气的压力一般为707.8 kPa。所有的三通阀靠一只调节器联动，正常运行时，一只ADT的进、出水口均被打开释放溶气水，而进气口被关闭；同时另一只ADT的进水口和出水口被关闭，压缩空气通过20～40 μm的微孔不锈

钢板进入ADT，靠压缩空气的压力将空气溶于水中，而不是靠水的压力。水沿着切线方向高速进入ADT中，流速可达 10 m /s，压力水在ADT中呈螺旋状前进，达995 r/min，进水口可以调节，以便控制流量和流速。

2 浅层气浮与传统气浮装置的比较

① 传统气浮装置中，池深一般为2.0～ 2 .5 m ，这是因为设备是静止的，水体是运动的。水体从反应室进入接触区时会产生流向的改变和流速的重新分布，即把水流转变成均匀向上的流动，这就需要有一定的时间和高度来完成这一变化，其高度一般不低于 1.5 m 。而浅层气浮由于“零速度”原理的应用，实现了设备是运动的，水体是静止的，消除了由于水体的扰动对悬浮颗粒与水分离的影响，降低了对高度的要求；另外在传统气浮装置中，难免有泥砂或絮粒沉于池底，为防止带出池底的泥砂，出水管一般悬高 300 mm ，而在浅层气浮装置中，由于池底设置了刮泥装置，因此不需设置悬高段。通过以上分析，浅层气浮装置的有效水深一般为400～ 500 mm 。

② 传统气浮装置中，水体的停留时间一般控制在10～20 min；而浅层气浮装置中，停留时间只需2～3 min。

③传统气浮装置中，溶气系统配备的是溶气罐，若按溶气罐的实际容积来计算，其水力停留时间为2～4 min；而浅层气浮装置中，溶气系统采用的是溶气管，取消了填料，使溶气管的容积利用率达100%，其水力停留时间只有10～15 s。

④ 在传统气浮装置中，刮渣器定期对浮渣层进行清除，无法根据浮渣的浮起时间进行有选择性的清理，因此不但对水体有较大的扰动，而且浮渣的含水率也较大；在浅层气浮装置中，螺旋撇渣器安装在配水系统的前部，清除的浮渣总是气浮池内浮起时间最长(2～3 min)的浮渣，即固液分离最彻底、含水率最小的浮渣。

生物氧化塘

生物氧化塘较为传统，设计废水停留时间大于10天。该生物氧化塘的设计目的是利用现有的地理条件和渗滤液处理厂的景观效果考虑，同时是出水效果的保护神。该生物氧化塘不同的是在生物氧化塘中增设了人工填料和水生植物，占总体积的20%左右，并设有水下循环泵，使氧化塘的水顺时针稳流。通过生物氧化塘，原位降解底泥的有机污染，迅速重建严重受损的底端生物链，为上行生物

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