由图2、3可见,tva与COD变化趋势基本一致(出水tva随出水COD降低而下降,当出水tva为700mg/L左右时,出水COD<4500mg/L)。试验证明,若tva积累过多将会抑制甲烷菌的活性,因此tva可作为厌氧反应器运行是否正常的主要判断和控制指标。
厌氧反应器出水碱度和ph值均高于进水,这是由于甲烷菌将挥发脂肪酸转化为甲烷的同时产生了重碳酸盐的缘故。系统出水碱度在2500~5000mg/L之间,说明该渗滤液碱度有一定的缓冲能力。
3.2 碱化吹脱塔
图4是在水温为20℃、不同ph值时氨氮浓度随吹脱时间的变化曲线。

由图4可见,氨氮浓度随吹脱时间延长而下降,在吹脱时间为5h、ph=8.0时(即厌氧出水直接吹脱塔),对氨氮的去除率为35.3%;将ph值用石灰调到9.1时,氨氮去除率上升到67.8%,这是由于ph值对水中游离氨和铵离子的分布有重要影响(ph=8.0时nh3占8%,ph=9.1时nh3占37.4%),所以在相同的吹脱时间条件下,ph=9.1时的氨氮去除率显著高于ph=8.0时的去除率。从节省药剂和提高除氨率来综合考虑,确定适宜的ph值为9.1、吹脱时间为5h、气水比为280∶1。
经吹脱后渗滤液COD也得到了部分去除(去除率为19.7%),吹脱出水的COD/氨氮为8,DO<0.2mg/L,有利于后续A/O池的脱氮。此外,取吹脱塔内塑料环填料上的生物膜镜检,发现其生物相有钟虫、累枝虫等原生动物,因此在吹脱逸出氨气的同时微生物对COD和BOD也有一定的降解作用。
3.3 A/O淹没式生物膜曝气池
垃圾渗滤液经碱化吹脱塔处理后出水氨氮为300mg/L左右,此时COD/氨氮为8左右(比较合理),因此可选择A/O淹没式生物膜曝气池作后续处理,在去除COD的同时脱氮。为了进一步摸索A/O池运行的最佳条件,考察了混合液回流比、水力停留时间等因素对处理效果的影响。
回流比是影响A/O池脱氮效果的一个重要因素。理论上,总氮(tn)去除率与回流比的关系为:
ηtn=r/(1+r)(1)式中 r———回流比 ηtn———总氮去除率
显然r越大,总氮的去除率越高,但实际上由于受缺氧段脱氮菌数量的限制及回流水DO浓度的影响,当r>4时硝态氮的去除率将会急剧下降,而缺氧段内的硝态氮负荷与回流比是相互联系的,相应地进入缺氧段的硝态氮为:

当回流比增大时[no-n]降低,但进入缺氧段内的氮负荷相应地增加;同时,由于回流水量的增加使硝态氮在缺氧段内的有效停留时间缩短,所以一味地增加回流比并不一定能提高脱氮率。