[发明专利]一种垃圾渗滤液作碳源对低碳氮比城市污水的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于环境工程水处理技术领域，具体为一种垃圾渗滤液作碳源对低碳氮比城市污水的处理方法。

背景技术

由于受地域、气候和生活习惯的影响，我国某些城市人均生活用水量较大，而且这些城市降雨较多造成地下水位较高，以及多为合流制的排水体系和不甚合理的化粪池设置等因素，总体上造成这些城市的生活污水具有有机物浓度低、氮磷含量并不低的现象，通常把这种有机物含量低而氮、磷含量相对较高的城市污水称为低碳高氮磷城市污水，简称低碳氮比污水。城市污水处理工艺通常是以普通活性污泥法为基础，采用AB法、A/O、A²/O法、SBR、氧化沟等多种污水处理工艺。随着城市周围水体富营养化程度的加剧，具有脱氮除磷的这些工艺逐步需要强化实施，另外，出台的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)对氮、磷排放指标要求均相应进行了提高。

目前应用广泛的污水生物处理厂，对低碳高氮磷城市污水运行过程中存在较多问题，致使出水无法稳定达标。城市低浓度生活污水量普遍较大，有机物浓度较低，碳氮比相对较小，采用这些生物处理工艺处理往往存在处理效率低，容易产生污泥膨胀现象，工艺设备不能完全满足高效低耗要求。产生这些问题的核心就是污水中碳氮比相对偏低，加剧了污水生物处理的难度，对水环境影响较大的氮磷等污染物质的去除不利，直接影响到总氮的达标排放。

在传统的城市污水脱氮除磷系统中，碳源主要消耗于缺氧反硝化、厌氧释磷和异养菌等方面。当进水的COD/TN比值小于5.0时，生物脱氮效果就会受到影响，若比值小于3.0则难以进行生物除磷处理，只有当COD/TN＞6时，方有可能获得良好的脱氮除磷效果。由此可见，低碳高氮磷城市污水在进行生物脱氮除磷处理时存在的主要问题是碳源不足。有机碳源成为制约我国城市污水处理厂生物脱氮除磷的主要因素。在我国，现行的污水处理工程设计多为在水质水量特性不十分明确的前提下进行，设计水质一般按中等浓度设计，而实际运行水质远小于设计值，设计值与实际运行值存在明显差异，主要表现为实际COD/TN比值小于设计值，造成了总氮等指标达标困难等一系列问题。

为提高和稳定生物脱氮除磷效率，当COD/TN＜5时，污水厂一般都是投加外部碳源(如甲醇、乙酸等)用于反硝化，实现提高污水C/N比的目的。但由于污水处理量大，外加碳源(如甲醇、乙酸等)将明显增加污水处理费用，使污水处理厂运行不堪重负。为了解决污水处理厂生物脱氮除磷所需碳源不足的问题，解决环境水体氮素污染问题，还必须要考虑碳源的经济性，以便实现经济效益、社会效益和环境效益三者的统一。

城市垃圾渗滤液是垃圾在填埋过程中产生的一种高浓度有机废水，具有COD较高的特点。如果对垃圾渗滤液加以利用，则必须对高浓度的氨氮进行预处理，以降低垃圾渗滤液中的NH₃-N浓度，提高其C/N比。

磷酸铵镁沉淀法(俗称鸟粪石沉淀法)是化学中较多采用的一种同时沉淀较高浓度氨氮和磷酸根的方式，而且磷酸铵镁作为一种重要的缓效性复合肥料可以得到利用。其基本原理为，在含NH₄⁺和PO₄^3-的水中添加镁盐，发生以下的化学反应：

Mg²⁺+HPO₄^2-+NH₄⁺+6H₂O→MgNH₄PO₄·6H₂O↓+H⁺    (1)

Mg²⁺+PO₄^3-+NH₄⁺+6H₂O→MgNH₄PO₄·6H₂O↓        (2)

Mg²⁺+H₂PO₄-+NH₄⁺+6H₂O→MgNH₄PO₄·6H₂O↓+2H⁺   (3)