摘要：為(wei)了降低垃圾滲濾液(ye)中高濃度(du)NH4-N對(dui)生(sheng)物處理的(de)(de) 影(ying)響 ，采用吹(chui)脫法預(yu)處理垃圾滲濾液(ye)中的(de)(de)NH4-N，對(dui)影(ying)響吹(chui)脫的(de)(de)因(yin)素進(jin)行(xing)了 研究 。試驗結果表明：最(zui)佳實(shi)驗條件(jian)為(wei)pH=8.5，曝(pu)氣強度(du)為(wei)180m3/(m2h)，在最(zui)佳實(shi)驗條件(jian)下，經24h吹(chui)脫NH4-N去(qu)除率可以達(da)到55.6%，出(chu)水NH4-N不(bu)會對(dui)后續生(sheng)物處理產生(sheng)抑制。

關鍵(jian)詞：垃圾滲濾(lv)液(ye) 吹脫 生物處(chu)理

垃(la)圾(ji)滲濾液成分復雜(za)、含有高(gao)濃度(du)的(de)(de)氨(an)(an)氮(dan)(dan)和重金屬等有害成分，其處(chu)理技術主要(yao)(yao)為生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)，但(dan)該廢水(shui)中(zhong)(zhong)普遍存在(zai)的(de)(de)高(gao)濃度(du)氨(an)(an)氮(dan)(dan)制(zhi)(zhi)約了生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)對(dui)(dui)(dui)其的(de)(de)處(chu)理 應用(yong) 和效(xiao)果[1]。有研究結(jie)果表明,垃(la)圾(ji)滲濾液中(zhong)(zhong)高(gao)濃度(du)的(de)(de)氨(an)(an)氮(dan)(dan)對(dui)(dui)(dui)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活性有抑制(zhi)(zhi)作(zuo)用(yong),會降低生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)系統(tong)對(dui)(dui)(dui)有機污染(ran)物(wu)(wu)的(de)(de)降解效(xiao)率,從而(er)導致(zhi)處(chu)理出水(shui)難于達標(biao)排(pai)放(fang)[2]。因此(ci)在(zai)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理工藝之前(qian)，采用(yong)有效(xiao)的(de)(de) 方(fang)法(fa)(fa) 預除去(qu)(qu)高(gao)濃度(du)的(de)(de)氨(an)(an)氮(dan)(dan)尤為必要(yao)(yao)。工程中(zhong)(zhong)常見的(de)(de)的(de)(de)幾(ji)種(zhong)脫(tuo)(tuo)氮(dan)(dan)方(fang)法(fa)(fa)有：微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)法(fa)(fa)、氨(an)(an)吹(chui)(chui)脫(tuo)(tuo)法(fa)(fa)、折點加氯法(fa)(fa)、離子交(jiao)換法(fa)(fa)、土地處(chu)理法(fa)(fa)等[3]。但(dan)對(dui)(dui)(dui)于高(gao)氨(an)(an)氮(dan)(dan)的(de)(de)垃(la)圾(ji)滲濾液，較(jiao)為 經(jing)濟 有效(xiao)的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)是吹(chui)(chui)脫(tuo)(tuo)法(fa)(fa)。而(er)且(qie)滲濾液經(jing)吹(chui)(chui)脫(tuo)(tuo)后(hou)，不僅脫(tuo)(tuo)掉了大(da)(da)量的(de)(de)游離氨(an)(an)，還去(qu)(qu)除了部分苯酚、氰(qing)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)及其他難生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)，對(dui)(dui)(dui)生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處(chu)理有抑制(zhi)(zhi)作(zuo)用(yong)且(qie)毒性大(da)(da)的(de)(de)揮(hui)發物(wu)(wu)質(zhi)，對(dui)(dui)(dui)后(hou)續(xu)處(chu)理較(jiao)為有利[4]。吹(chui)(chui)脫(tuo)(tuo)法(fa)(fa)又包(bao)括空(kong)氣吹(chui)(chui)脫(tuo)(tuo)和蒸汽吹(chui)(chui)脫(tuo)(tuo)，其中(zhong)(zhong)蒸汽吹(chui)(chui)脫(tuo)(tuo)效(xiao)率較(jiao)高(gao)，但(dan)能耗大(da)(da)，設備(bei)復雜(za)，應用(yong)前(qian)景(jing)不大(da)(da)。本次(ci)實驗(yan)采用(yong)空(kong)氣吹(chui)(chui)脫(tuo)(tuo)進(jin)行靜態實驗(yan)。

對(dui)影(ying)響吹(chui)(chui)脫(tuo)的(de)各種因素進行研究，并得出最佳吹(chui)(chui)脫(tuo)條(tiao)件，為工程(cheng)提供依(yi)據。

1 實驗運行條件

1.1 滲濾液水質

滲(shen)濾(lv)液(ye)取自(zi)長春(chun)市某垃圾填埋(mai)場，其(qi)水溫為(wei)18℃-23℃，pH為(wei)8.0-8.8 ，COD為(wei)2000-5000mg/L， BOD為(wei)600-1500mg/L，氨氮為(wei)1800-2300 mg/L。

1 --曝(pu)氣頭2 --吹脫(tuo)池3 --空壓機

圖(tu)1 試驗裝置圖(tu)

1.2 實(shi)驗(yan)裝置

實驗裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)如圖(tu)1所示，實驗裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)為容(rong)積1L的(de)吹(chui)脫池(chi)，這樣可以(yi)保證氣(qi)(qi)(qi)水(shui)在容(rong)器(qi)中的(de)充分混合。曝氣(qi)(qi)(qi)采用曝氣(qi)(qi)(qi)效率為3L/min的(de)曝氣(qi)(qi)(qi)泵。曝氣(qi)(qi)(qi)強度通(tong)過曝氣(qi)(qi)(qi)頭的(de)個(ge)數來控制，每個(ge)曝氣(qi)(qi)(qi)頭的(de)曝氣(qi)(qi)(qi)強度為m3/m2.h， pH值用硫酸(suan)或氫氧(yang)化鈉調節。在連續曝氣(qi)(qi)(qi)的(de)情況下，我們在不同的(de)時間對各個(ge)反應條件下的(de)水(shui)樣進(jin)行(xing)取樣測試，測試 內容(rong) 主要是NH4-N。

2 實驗結果(guo)與 分析

2.1 pH值(zhi)對吹脫效果的影響

為(wei)了(le)研(yan)究滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)濾(lv)(lv)(lv)液(ye)(ye)pH值(zhi)對吹脫(tuo)(tuo)后(hou)NH4-N去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)影響，采用(yong)(yong)NaOH 和H2SO4溶液(ye)(ye)調(diao)(diao)節滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)濾(lv)(lv)(lv)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)pH值(zhi)為(wei)7.0、8.5和10，采用(yong)(yong)一個曝(pu)(pu)氣頭曝(pu)(pu)氣，對NH4-N去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)效果進行(xing)了(le)研(yan)究。試驗(yan)結(jie)果如圖(tu)2所示(shi),隨(sui)著(zhu)吹脫(tuo)(tuo)時(shi)(shi)(shi)間的(de)(de)(de)(de)增加(jia),不同(tong)pH值(zhi)條件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)都不斷增加(jia)，在(zai)同(tong)一吹脫(tuo)(tuo)時(shi)(shi)(shi)間下(xia)，pH=10的(de)(de)(de)(de)條件(jian)下(xia)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)最(zui)高(gao)(gao)(gao),其次是pH=8.5, pH=7時(shi)(shi)(shi)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)最(zui)低。這說明NH4-N的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)隨(sui)原(yuan)液(ye)(ye)pH值(zhi)的(de)(de)(de)(de)升高(gao)(gao)(gao)而增大，pH 值(zhi)越高(gao)(gao)(gao)越有(you)(you)利于(yu)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)濾(lv)(lv)(lv)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)氨氮(dan)充分雖然轉化(hua)為(wei)游離氨, 但(dan)是過(guo)(guo)(guo)(guo)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)pH 值(zhi)不僅要(yao)求在(zai)調(diao)(diao)節時(shi)(shi)(shi)投入(ru)大量NaOH,而且在(zai)吹脫(tuo)(tuo)處理(li)后(hou),還要(yao)將(jiang)過(guo)(guo)(guo)(guo)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)堿性用(yong)(yong)酸(suan)調(diao)(diao)節到接(jie)近中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)性,才能進入(ru)后(hou)續生化(hua)處理(li)系統,這一系列的(de)(de)(de)(de)操作無疑會增加(jia)運(yun)行(xing)費(fei)用(yong)(yong)[5]。從圖(tu)2可(ke)知，pH=10條件(jian)下(xia)NH4-N去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)高(gao)(gao)(gao)于(yu)pH=8.5條件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)不是很多，由于(yu)該(gai)垃(la)圾滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)濾(lv)(lv)(lv)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)重碳酸(suan)鹽(yan)堿度很高(gao)(gao)(gao)，對滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)濾(lv)(lv)(lv)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)pH值(zhi)有(you)(you)很強的(de)(de)(de)(de)緩沖(chong)作用(yong)(yong)，因此吹脫(tuo)(tuo)過(guo)(guo)(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，經(jing)酸(suan)堿調(diao)(diao)節過(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)濾(lv)(lv)(lv)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)PH值(zhi)有(you)(you)向(xiang)原(yuan)始值(zhi)接(jie)近的(de)(de)(de)(de)趨勢，即在(zai)原(yuan)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)濾(lv)(lv)(lv)液(ye)(ye)pH=8.0-8.8條件(jian)下(xia),可(ke)以(yi)達(da)到相(xiang)對較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)。如圖(tu)pH=8.5時(shi)(shi)(shi),吹脫(tuo)(tuo)時(shi)(shi)(shi)間24h,NH4-N的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)為(wei)35.3%,吹脫(tuo)(tuo)后(hou)NH4-N為(wei)1195 mg/ L。所以(yi)本(ben)次實驗(yan)pH值(zhi)可(ke)以(yi)不經(jing)調(diao)(diao)節直接(jie)進行(xing)吹脫(tuo)(tuo),吹脫(tuo)(tuo)后(hou)的(de)(de)(de)(de)pH值(zhi)可(ke)以(yi)滿足后(hou)續生物處理(li)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)性范圍(wei)要(yao)求,節省調(diao)(diao)節裝置和運(yun)行(xing)費(fei)用(yong)(yong)，同(tong)樣可(ke)以(yi)脫(tuo)(tuo)過(guo)(guo)(guo)(guo)延長吹脫(tuo)(tuo)時(shi)(shi)(shi)間可(ke)以(yi)進一步提高(gao)(gao)(gao)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)。

2.2 曝氣強度對(dui)吹脫效果(guo)的影響

為(wei)(wei)了研究曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)強(qiang)(qiang)度對吹(chui)脫(tuo)效果(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)影響,分別(bie)在一(yi)個(ge)(ge)(ge)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)頭,兩(liang)個(ge)(ge)(ge)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)頭和三(san)個(ge)(ge)(ge)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)頭的(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)(tiao)件(jian)下(xia)對垃圾滲(shen)(shen)濾液(ye)進(jin)行吹(chui)脫(tuo)實驗,實驗的(de)(de)(de)(de)(de)pH=8.5。試驗結果(guo)(guo)如圖3所示，隨著曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)時間的(de)(de)(de)(de)(de)增加,不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)頭條(tiao)(tiao)件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)(qu)除(chu)率都不斷增加，而在相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)時間下(xia)，三(san)個(ge)(ge)(ge)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)頭的(de)(de)(de)(de)(de)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)效果(guo)(guo)最好，曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)頭的(de)(de)(de)(de)(de)個(ge)(ge)(ge)數越多，曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)強(qiang)(qiang)度越大，曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)強(qiang)(qiang)度反(fan)映的(de)(de)(de)(de)(de)是空氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)對滲(shen)(shen)濾液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)擾動(dong)程度，隨著強(qiang)(qiang)度的(de)(de)(de)(de)(de)增加，游離氨從水(shui)中(zhong)逸(yi)出到(dao)大氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)速率增加，去(qu)(qu)除(chu)率也相(xiang)應(ying)增加。根(gen)據(ju)實驗結果(guo)(guo),采(cai)用(yong)3個(ge)(ge)(ge)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)頭對滲(shen)(shen)濾液(ye)進(jin)行吹(chui)脫(tuo)能達到(dao)較好的(de)(de)(de)(de)(de)效果(guo)(guo)，在吹(chui)脫(tuo)時間為(wei)(wei)24h的(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)(tiao)件(jian)下(xia)，NH4-N的(de)(de)(de)(de)(de)去(qu)(qu)除(chu)率為(wei)(wei)55.6%,吹(chui)脫(tuo)后NH4-N為(wei)(wei)820 mg/ L。

2.3 曝氣時間(jian)對吹脫效果的(de)影響

如圖4所示，去(qu)(qu)除率(lv)隨曝氣(qi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)不斷(duan)增(zeng)(zeng)加(jia),但(dan)當曝氣(qi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)增(zeng)(zeng)加(jia)到(dao)一(yi)(yi)定(ding)程(cheng)度(du)(du)(du)時(shi)(shi)(shi)，吹(chui)(chui)(chui)(chui)脫效率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)不顯著隨著曝氣(qi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)，即不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)段(duan)增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度(du)(du)(du)是不一(yi)(yi)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，在(zai)24h以(yi)內增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度(du)(du)(du)較快(kuai)(kuai)，而在(zai)24h以(yi)后，增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度(du)(du)(du)明顯降低。這說明去(qu)(qu)除率(lv)隨時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)不是呈線(xian)性變化,曝氣(qi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)達(da)到(dao)一(yi)(yi)定(ding)程(cheng)度(du)(du)(du)去(qu)(qu)除率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)受到(dao)一(yi)(yi)定(ding)限制.這和NH4-N本身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃度(du)(du)(du)有關，在(zai)吹(chui)(chui)(chui)(chui)脫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)初(chu)期去(qu)(qu)除率(lv)增(zeng)(zeng)加(jia)快(kuai)(kuai)是由于初(chu)期NH4-N濃度(du)(du)(du)較高，有利于吹(chui)(chui)(chui)(chui)脫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進行,而吹(chui)(chui)(chui)(chui)脫達(da)到(dao)一(yi)(yi)定(ding)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)后，滲濾液中NH4-N濃度(du)(du)(du)降低,吹(chui)(chui)(chui)(chui)脫去(qu)(qu)除率(lv)增(zeng)(zeng)長(chang)緩慢。

2.4 最佳(jia)條(tiao)件下的吹脫實驗

經上(shang)述(shu)實驗(yan)得出(chu)最(zui)佳實驗(yan)條件(jian)為(wei)，pH=8.5，采用三個(ge)曝(pu)氣頭。試驗(yan)結果如(ru)圖5所(suo)示，最(zui)佳條件(jian)下NH4-N去除率與(yu)吹(chui)脫時間成二次函(han)數關系，吹(chui)脫時間達24h，去除率可以(yi)達到55.6%，出(chu)水NH4-N值(zhi)為(wei)820 mg/ L，根據后續生物處理的要求，可通(tong)過調(diao)節吹(chui)脫時間來改變吹(chui)脫后的NH4-N值(zhi)，以(yi)達到后續生物處理能(neng)承(cheng)受(shou)的限度。

3 結論

(1)試驗的 影(ying)響 因素為滲濾(lv)液pH、曝(pu)氣(qi)(qi)強度和曝(pu)氣(qi)(qi)時間，其中是曝(pu)氣(qi)(qi)時間易于調節,可用(yong)來控制出水NH4-N濃(nong)度，以適應后續生(sheng)物處理的要求。

(2)最(zui)佳(jia)實驗條件(jian)為(wei)pH=8.5，曝氣強度(du)為(wei)180m3/(m2h)(三個(ge)曝氣頭(tou))，在該(gai)條件(jian)下(xia)經24h吹脫(tuo)，NH4-N去除率可以達到55.6%，出水(shui)NH4-N濃度(du)不會對(dui)后續生物處理產生抑制。

參考 文獻

[1] 沈耀良, 王寶貞(zhen). 垃(la)圾填埋場滲濾液的水質特征(zheng)及其變化 規律 分析(xi) [J]. 污(wu)染防(fang)治(zhi)技術, 1999, 12(1):10～13.

[2] 夏素蘭,周勇(yong),曹麗淑,朱家驊. 城市垃圾滲濾液(ye)氨氮吹(chui)脫 研究 [J].環境(jing) 科(ke)學 與技術(shu),2000,8(3):26～29

 [3] 蔡秀(xiu)珍, 李吉生. 吹脫法處理高(gao)濃(nong)度(du)氨氮廢水試驗[J].環(huan)境科學動態(tai),1998,(4):21～ 23

[4] Matthias A Kasson ,Peter Nilsson. Seasonal Changes of Leachate Production and quality from Test Cells[J]. Journal of Environmental Engineering ,1997,(9):890～900

[5]沈耀良.吹脫(tuo)法去(qu)除滲濾液中氨的動(dong)力學機理[J].污染防治(zhi)技術,1999,12(2):67～70

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章