新AB工艺在垃圾渗滤液处理领域的应用

新AB工艺在垃圾渗滤液处理领域的应用

摘要：餐厨垃圾填埋场产生的沼液中氨氮、总磷及有机物含量极高，常规的硝化－反硝化技术能耗高，碳源消耗大，运行成本高。随着脱氨技术的发展， AB工艺可用于渗滤液（沼液）的处理，在A段去除大部分 COD和悬浮物，然后通过脱氨除去氨态氮，再进入生化加工系统。新 AB工艺的应用，可使渗滤液的处理效率得到提升，同时也大幅减少生产成本。

关键词：垃圾渗滤液；AB工艺；脱氨；沼液

垃圾渗滤液（沼液）以氨氮及有机物含量高为突出特征，常规的硝化-反硝化生物法除氮难度大、能耗高，且需添加大量外源碳源，因此，如何降低垃圾渗滤液的处理成本一直是国内外学者关注的问题。随着氨捕集、Anammox等脱氮技术的成熟应用，AB工艺对有机污染物进行吸附并回收，可简化渗滤液的处理，流程标准化程度得以提高，操作成本也得到极大降低，实现资源的重复使用。

1AB工艺概念

AB工艺具有停留时间短、能量消耗小、去除有机物能力强等优点，能很好地去除废水中的重金属、化学物质和聚丙烯酰胺，但是，这一过程并不能完全脱除氨氮和全氮，因此在废水排放标准中，对氨氮、总氮的工艺需求也在不断提高，而且由于废水中碳源匮乏，使得传统AB工艺在废水处理中的应用越来越少。

2垃圾渗滤液处理现状

垃圾渗滤液（沼液）具有高氨氮特性，但由于老化后的填埋液 COD含量较低，且碳氮分布特异性较差。采用厌氧法对生活垃圾进行处理，结果表明，垃圾渗滤液中氨氮浓度高于原液。餐厨废弃物经厌氧发酵处理后，其有机物含量较高，氨态氮含量可达到4000mg/L左右。

目前，我国在渗滤液（沼液）中广泛使用的MBR技术是一种兼具硝化和反硝化作用的膜生物反应器，该工艺中的氨氮浓度较高，在生产过程中需加入大量的外源碳源，这一现象的出现，一方面造成了脱氮的难度和效率的降低；另一方面，企业的能源消耗一般都很高，而成本却没有得到很好地控制。

近年来，随着脱氮技术的逐步完善和发展，部分渗滤液处理项目也开始考虑到高氨氮的问题，其中，气体膜脱氨、反萃、Anammox等是常见的脱氨方法。新AB工艺的实施，使长期困扰着渗滤液处理工业的脱氮难题得到解决，使其具有较小的操作成本、较低的生物处理负荷、较好的处理效果和较优的出水水质。

3新AB工艺在城市生活垃圾渗滤液中的应用

在对氨氮进行有效去除的同时，在后续的生物处理过程中，出现了碳源过量的现象。为了降低能源消耗，降低碳排放，工业上迫切需要找到一条有效的途径来实现对COD和SS的有效去除。AB工艺处理 COD和 SS效果好，在耗能方面存在较大优势。AB工艺的基本原理为吸附，与常规活性污泥法相比，其CO2排放大大减少，并能完成废物资源化指标。

A采用B工艺，即污水经预处理后进入A段曝气池，通入空气，接着进行二次沉淀。在二沉池中，剩余的污泥全部进入污泥脱水装置，而回流的污泥则返回至A段曝气池。中间沉淀池的出水在脱氨装置中进行脱氨，通过A段的曝气和脱氨，可以有效地除去大部分的COD、SS和NH3-N，接着，将其送入MBR体系进行生物化学处理，膜生物反应器的出水能达到排放标准或深度处理的要求。A段部分仍然采用传统的AB工艺方法，所不同之处在于，MBR过程中加入硝化与反硝化作用，采用该工艺可有效地去除渗滤液中的氨氮、总磷。图1显示了新AB工艺的特定流程。

图1 新AB工艺的具体流程

3新AB工艺的应用特点

3.1技术成熟，可靠性高，耐冲击载荷性能好

AB工艺、脱氨法、 MBR等工艺在我国已有不少成功案例。特别是AB工艺操作简单、无需加热、池容量小，适用于高浓度有机废水（沼液）的处理。另外， AB工艺是一套独立的废水处理系统，在 A段和 B段各设有两套单独的固-液分离设备，不会对随后的深度加工产生影响。AB工艺是一种自流处理工艺，其出水质量较好，使整体废水处理系统的抗冲击负荷性能得到较大的改善。

3.2无需外加碳源，节能降耗

针对城市生活垃圾渗滤液中氨氮含量高、C/N比例不平衡等问题，传统硝化－反硝化过程需添加大量外源碳源，将AB工艺与脱氨技术相结合，无需添加碳源即可实现对氨氮的高效脱除，极大地节省了原料。

AB工艺的A段以生物吸附为主，有机污染物未被彻底降解，因此耗氧量极小；同时，向膜生物反应器输送的污染物也显著减少，总体能耗也大幅度降低。另外，通过 AB工艺的吸附作用，将“碳”捕获后，以污泥的形式送到焚烧厂进行发电，这样就达到资源二次利用的目的。此外，该方法还可采用氨气吸附的方法，在脱氮的过程中，提取出碳酸氢铵、硫酸铵等物质，从而达到回收利用的目的。

3.3高除污率

生物吸附法能对水体中的有机污染物及悬浮颗粒物进行有效处理，一般对 SS、 COD的去除率分别为50%—80%和60%—80%。脱氮工艺对进水水质的要求很高，如果过高，就会严重影响脱氮的效果。利用生物吸附法可以对污水中的 SS和 COD进行有效处理。垃圾渗滤液中含有大量的重金属，采用生物吸附技术可以实现对废水中重金属的高效脱除，保证出水的达标。

在餐厨垃圾处理中，需加入一定量的 PAM以达到较好的脱水效果，但其浓度过高会对生化处理造成严重影响。此外，由于餐厨垃圾含油率高，对后续处理过程也有很大影响。采用生物吸附法，实现沼液中苯乙腈及油脂的高效脱除，减少对后续工艺的影响，特别是对膜分离工艺的影响。

3.4难降解有机物的选择性吸附

城市污水处理厂渗滤液中的有机物组成非常复杂，尤其是其中含有的大分子有机物质，采用物化法和生物化学法难以将其除去，因此，采用生化方法对城市污水进行生化处理，可以有效地降低污水中COD的浓度。生物吸附过程对大分子有机物的选择性吸附，可有效地改善生化处理体系的COD去除率。

3.2系统内氨化和硝化反应遭受抑制

垃圾渗滤液是一种高浓度的有机污染物，所以，在进行厌氧处理和好氧处理时，均会发生不同程度的氨化作用，氨的含量由此增加。生物吸附法以吸附为主导，无氨化反应，氨氮含量不会显著增加，这对后续的反硝化过程有很大帮助。

垃圾渗滤液脱氨、气态膜脱氨或Anammox等均以氨为底物，实现脱氨。若在该体系中进行硝化反硝化，使氨氮向硝态氮的方向转变，对后续的脱氨效率产生很大的影响。在该工艺条件下，不会发生硝化反应，从而确保了后续脱氨工艺的顺利进行，同时还具有较好的反硝化作用。

结语

针对城市生活污水中氨氮含量较高的问题，提出一种基于生物吸附-脱氨-生物降解的新方法，采用生物吸附法、氨气吸附法等工艺流程，达到资源回收再利用的目的，在不添加外源碳源的情况下，显著地降低了整个流程的总能量消耗，并实现成本的优化控制。新AB工艺可用于固体废弃物填埋与焚化厂的渗滤液处理、中转站废水的处理以及厨余废水的处理等领域，且在化工领域的适用范围仍在不断拓宽。

参考文献

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