垃圾填埋場(chǎng)滲濾液脫氮處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)ppt課件

1、渣滓填埋場(chǎng)滲濾液處置技術(shù)的開展趨勢(shì)北京交通大學(xué) 趙宗升.滲濾液的水質(zhì)特點(diǎn)渣滓滲濾液的處置日益成為人們?cè)絹碓阶⒅氐膯栴}。多年來，研討學(xué)者將研討重點(diǎn)放在渣滓滲濾液有機(jī)物的去除上，獲得了很多成果。但氨氮的去除效果并不理想。 不同填埋場(chǎng)滲濾液的共同特點(diǎn)是水質(zhì)隨填埋齡添加有顯著的變化，填埋場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)3-5年的早期滲濾液以易降解有機(jī)物及氨氮為主，BOD/COD普通大于0.3，BOD/N普通大于5，易于生物處置，并可進(jìn)展常規(guī)反硝化脫氮。運(yùn)轉(zhuǎn)3-5年以后的晚期滲濾液以難降解有機(jī)物及氨氮為主， BOD/COD普通小于0.1，BOD/N普通大于1，難生物處置和常規(guī)反硝化脫氮。其中難降解有機(jī)物主要為腐殖酸類有機(jī)物。.滲

2、濾液的難點(diǎn)滲濾液處置的難點(diǎn)是晚期滲濾液的處置：脫氮和難降解有機(jī)物的處置.我國滲濾液處置的問題對(duì)全國292家大中型填埋場(chǎng)的調(diào)查顯示：現(xiàn)有填埋場(chǎng)中，具有滲濾液處置系統(tǒng)的僅占61%，但其中49%的滲濾液處置沒有到達(dá)國家規(guī)定的滲濾液排放規(guī)范，其他12%填埋場(chǎng)滲濾液處置出水只到達(dá)國家滲濾液排放三級(jí)規(guī)范。因此，渣滓滲濾液的處置是中國未來亟待處理的難題。滲濾液的污染及其處置應(yīng)引起社會(huì)各界的關(guān)注和注重。.主要內(nèi)容 滲濾液脫氮技術(shù)物理化學(xué)處置法生物處置法氨吹脫法磷酸銨鎂沉淀法MAP電化學(xué)氧化法膜法其他傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)短程硝化-反硝化SHARON同步硝化反硝化SND)厭氧氨氧化ANAMMOX.1 物理化學(xué)脫氮法氨

3、吹脫法吹脫法是將滲濾液調(diào)理至堿性，然后在汽提塔中通入空氣或蒸汽，經(jīng)過氣液接觸將游離氨吹脫并回收。普通滲濾液碳氮比較低，吹脫處置可以到達(dá)調(diào)理C/N比，降低后續(xù)滲濾液生化處置負(fù)荷的作用，所以吹脫法經(jīng)常作為預(yù)處置。 .氨吹脫法深圳市過橋窩渣滓填埋場(chǎng)滲濾液處置采用氨吹脫+生物處置+臭氧氧化工藝2，經(jīng)過半年多運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于氨氮濃度高達(dá)2000-2500mg/L的滲濾液，處置出水降至210mg/L，總?cè)コ蔬_(dá)99%，其中氨吹脫系統(tǒng)氣液比200：1，pH為10.5的條件下氨氮去除率達(dá)60%70%。 深圳下坪渣滓填埋場(chǎng)采用調(diào)理池+氨吹脫+混凝沉淀+厭氧生物濾池+SBR的工藝處置渣滓滲濾液，排放液到達(dá)國家渣滓滲濾

4、液三級(jí)排放規(guī)范。 .氨吹脫法存在的問題為調(diào)理pH需投加大量堿。投加石灰調(diào)理產(chǎn)生設(shè)備結(jié)垢景象，而用NaOH調(diào)理費(fèi)用高，且后期pH回調(diào)需求投加酸。曝氣添加費(fèi)用二次污染受溫度影響大，低溫下氨吹脫效率明顯下降前往.磷酸銨鎂MAP沉淀法 原理磷酸銨鎂沉淀法是向滲濾液中投加鎂鹽和磷酸鹽，使NH4+生成難溶鹽MgNH4PO46H20簡稱MAP，經(jīng)過重力沉淀，到達(dá)去除氨氮的目的。 普通采用MgO+NaH2PO4或MgCl2+NaH2PO4兩種方案投加藥劑。前者所需反響時(shí)間長，去除效果沒有后者好，但后者給系統(tǒng)帶來大量鹽類，影響后續(xù)生物過程，且后者需求投加NaOH以到達(dá)處置所需的pH值。 .磷酸銨鎂MAP沉淀法研

5、討實(shí)例尚愛安等5-6采用磷酸銨鎂沉淀法+厭氧/好氧生物處置+混凝組合工藝處置上海老港填埋場(chǎng)滲濾液，總處置效果COD、BOD5、NH3-N、UV260紫外260nm處吸光度，代表難降解有機(jī)物分別到達(dá)97.5%、99.2%、87.2%、75.3%，其中磷酸銨鎂沉淀法投加藥劑MgO+NaH2PO4，Mg：N：P摩爾比為1：1：0.7時(shí)，氨氮去除效率到達(dá)了70.2%。 楊朝暉等7采用前置MAP-SBBR工藝處置早期及晚期滲濾液，得出氨氮處置效果均在99%以上。其中MAP沉淀法采用藥劑MgO+NaH2PO4，Mg：N：P摩爾比為1.5：1：0.8，氨氮去除效率分別為：早期滲濾液82.3%，晚期滲濾液83

6、.4%。 .磷酸銨鎂MAP沉淀法優(yōu)缺陷優(yōu)點(diǎn)：處置速度快、效果好，反響不受溫度限制，同時(shí)構(gòu)成的磷酸銨鎂沉淀是一種復(fù)合肥料，還可以作為構(gòu)造制品的阻燃劑，實(shí)現(xiàn)廢物資源化。 缺陷：磷酸鹽和鎂鹽價(jià)錢昂貴，尋覓價(jià)廉高效的銨鹽沉淀劑是MAP法的研討方向之一。有學(xué)者提出可以將得到的磷酸銨鎂回收并分解，以重新得到鎂鹽和磷酸鹽，到達(dá)鎂鹽和磷酸鹽的循環(huán)利用。 前往.電化學(xué)氧化法 原理電化學(xué)氧化是在電場(chǎng)的作用下，將溶液中的氨氧化為氮?dú)獾群镔|(zhì)，同時(shí)將滲濾液中的Cl-氧化成次氯酸，間接利用次氯酸的氧化作用到達(dá)去除氨氮的目的?；瘜W(xué)氧化法是利用一些強(qiáng)氧化劑如O3、H2O2、Fenton試劑H2O2+Fe2+、光催化TiO

7、2等激發(fā)出OH自在基，再經(jīng)過OH的強(qiáng)氧化作用激發(fā)出一系列氧化反響將難降解的有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，甚至進(jìn)一步礦化為CO2和H2O。 但OH很難氧化NH4+。電解作用卻可以使NH4+優(yōu)于COD被氧化去除。 .電化學(xué)氧化法 研討實(shí)例李小明等8采用電化學(xué)氧化法處置廣州大田山渣滓滲濾液，在pH=4，Cl-濃度5000 mg/L，電流密度為10A/dm2，采用SPR陽電極，電解時(shí)間4h，COD、NH4+去除效率分別到達(dá)了90.6%和100%。 魏平方等9用電化學(xué)氧化法處置某已封場(chǎng)5年的填埋場(chǎng)滲濾液，運(yùn)用SPR陽電極，12 A/dm2，Cl-濃度6000 mg/L，電解4h，COD去除率到達(dá)90%，NH

8、4+去除效率同樣到達(dá)了100%。 .電化學(xué)氧化法電化學(xué)氧化除氨速率快，處置效率可達(dá)100%，同時(shí)對(duì)COD的去除率也在80%以上，而且對(duì)難降解污染物也有良好的去除。但該方法要耗費(fèi)大量的電能，運(yùn)轉(zhuǎn)本錢很高。目前此方法尚處于研討階段，還未見有實(shí)踐運(yùn)用。 前往.膜法 反浸透膜法分別技術(shù)在壓力作用下可以去除渣滓滲濾液中懸浮物、有機(jī)物、重金屬離子，同時(shí)可以去除氨氮等污染物，出水水質(zhì)普通可以到達(dá)國家滲濾液一級(jí)排放規(guī)范。 Hurd等10選用三種低壓聚酰胺RO膜處置Trailroad渣滓填埋場(chǎng)滲濾液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果闡明，當(dāng)操作壓力大于10.3 MPa時(shí)，透過液流量26.054.0L/m2h，TOC、Cl-和氨氮去除率

9、分別大于96%、96%和88%。膜處置技術(shù)最大的運(yùn)轉(zhuǎn)缺陷是膜污染問題。普通膜片壽命都在3年以下。 .膜法膜污染問題運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)費(fèi)用高DT-RO膜組件國內(nèi)運(yùn)用不廣泛。北京安定渣滓衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲濾液采用多級(jí)DT-RO反浸透膜處置滲濾液，出水可達(dá)滲濾液一級(jí)排放規(guī)范。產(chǎn)生一定量的濃縮液需求后續(xù)處置前往.其他物理化學(xué)方法 離子交換與吸附法乳狀液膜法折點(diǎn)氯化法等離子體法超聲波法 前往.2 生物脫氮法 傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)包括硝化與反硝化兩個(gè)階段 單污泥工藝 雙污泥工藝 交替的好氧區(qū)與厭氧區(qū) 分別的硝化和反硝化反響器 假設(shè)硝化在后，需求將硝化廢水進(jìn)展回流;假設(shè)硝化在前，需求外加電子供體 .短程硝化-反硝化技術(shù)SHA

10、RONSHARON : single reactor high activity ammonium removal over nitrite 首先控制水中的氨氮轉(zhuǎn)化過程，使硝化過程僅僅進(jìn)展到 亞硝化階段，接著進(jìn)展反硝化，水中的亞硝酸鹽氮在厭 氧條件下由反硝化菌轉(zhuǎn)化為氮?dú)舛摮?對(duì)比傳統(tǒng)硝化-反硝化的優(yōu)勢(shì)？.短程硝化-反硝化技術(shù)SHARON節(jié)省25%的硝化曝氣量；減少投堿量 節(jié)省40%的反硝化碳源、節(jié)省50%的反硝化反響器容積 對(duì)比傳統(tǒng)硝化-反硝化的優(yōu)勢(shì).短程硝化-反硝化技術(shù)SHARON實(shí)現(xiàn)手段：普通：當(dāng)溫度在30以上、溶解氧控制在1.01.5mg/L、SRT在12.5d、pH在89時(shí)，反響器

11、中氨氧化細(xì)菌的生長速度高于亞硝酸氧化細(xì)菌，可以實(shí)現(xiàn)亞硝酸根積累。低DO，高SRT：Roberto Canziani等人用MBR-MBBR工藝處置某老齡填埋場(chǎng)渣滓滲濾液的研討得出：當(dāng)DO45d時(shí)依然可以保證亞硝酸鹽的積累，當(dāng)溫度在30以上、FA2.5mg/L時(shí)，亞硝酸的積累景象更加明顯。 .短程硝化-反硝化技術(shù)SHARONFA抑制控制：經(jīng)過控制水中FA濃度可以到達(dá)NO2-積累。本文作者得研討闡明由于抑制造用氨氧化過程存在多穩(wěn)態(tài)景象，由于亞硝酸氧化菌對(duì)抑制的順應(yīng)，不同的學(xué)者得到的FA抑制濃度也不一樣。本文作者的研討得出，F(xiàn)A濃度高于1mg/L即對(duì)亞硝酸氧化菌呵斥抑制 。鹽類NaCl，KCl，Na2

12、SO4對(duì)短程硝化反硝化的影響：Mosques -Coral等指出，當(dāng)每種鹽類的摩爾濃度為100 mmol時(shí)，有40%的氨氮遭到抑制； 但當(dāng)NaCl濃度為427 mmol時(shí)，該工藝運(yùn)轉(zhuǎn)卻很穩(wěn)定，不會(huì)遭到抑制。同時(shí)與不加鹽類相比，當(dāng)NaCl濃度為85 mmol時(shí)，短程硝化反硝化下氨氮脫除率添加了30%。.短程硝化-反硝化技術(shù)SHARON控制手段：pH控制、DO控制和SRT控制 ；DO控制存在問題，經(jīng)過pH和SRT控制比較容易實(shí)現(xiàn)。運(yùn)用實(shí)例：荷蘭的Delft大學(xué)開發(fā)出Sharon工藝后勝利將其運(yùn)用到Dokhaven污水處置廠，該反響器為CSTR反響器，在溫度3540、SRT=2.5d下，將平均123

13、0mg/L氨氮降到2.2mg/L。短程硝化-反硝化是一種新型高效生物脫氮技術(shù)，將其運(yùn)用于渣滓滲濾液的脫氮處置的報(bào)道還不多見，今天應(yīng)該加強(qiáng)針對(duì)渣滓滲濾液的實(shí)驗(yàn)研討。 .短程硝化-反硝化技術(shù)SHARON由于短程硝化-反硝化工藝需求利用中高溫度條件以到達(dá)亞硝酸鹽的積累，對(duì)于低溫下渣滓滲濾液的氨氮去除是很不利的，特別是冬季以及北方地域的渣滓滲濾液。因此，研討中低溫度條件下Sharon工藝的可行性是今后研討的一個(gè)方向。 .厭氧氨氧化ANAMMOX技術(shù) 厭氧氨氧化工藝是由荷蘭Delft工業(yè)大學(xué)在20世紀(jì)90年代開發(fā)的一種新型脫氮工藝。其特點(diǎn)是在厭氧的條件下，以NH3-N為電子供體，以NO2-N為電子受體，

14、將氨氮氧化為氮?dú)狻?不用向系統(tǒng)投加有機(jī)碳源，節(jié)約了本錢 且厭氧氨氧化產(chǎn)生的CO2是傳統(tǒng)反硝化的1/10，減輕了二次污染問題 .厭氧氨氧化ANAMMOX技術(shù) 厭氧氨氧化進(jìn)水需求1：1的NH4+：NO2-，假設(shè)思索微生物的生長，用CH2O表示細(xì)胞物質(zhì)，那么ANAMMOX反響可以表示為：可見，NH4+/NO2-值為1/1.3是保證處置效果必需的。如何為ANAMMOX提供適宜的進(jìn)水是ANAMMOX工藝的前提條件。而SHARON工藝可以將氨氮氧化停留在亞硝酸鹽階段，是為厭氧氨氧化提供進(jìn)水的最適宜的工藝。因此，SHARON-ANNAMMOX結(jié)合工藝通常一同用來處置高濃度氨氮廢水，比如渣滓滲濾液。 .厭氧氨

15、氧化ANAMMOX技術(shù) 厭氧氨氧化技術(shù)存在的難題：厭氧氨氧化菌增值速度非常慢，世代周期很長11d以上，為到達(dá)一定去除效率就需求擴(kuò)展反響器體積。因此，如何選擇適宜的反響器，防止厭氧氨氧化菌體的流失是研討的方向之一?？梢杂糜趨捬醢毖趸姆错懫饔校篠BR、UASB、流化床、MBR等。.厭氧氨氧化ANAMMOX技術(shù) 研討及運(yùn)用實(shí)例郭勇等人對(duì)生物流化床厭氧氨氧化脫氮處置渣滓滲濾液的研討闡明，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)水氨氮濃度為357.8mg/L時(shí)，出水氨氮的平均濃度為211.8mg/L，平均去除率達(dá)39.2%。本人在研討利用厭氧缺氧好氧沉淀池工藝處置北京某渣滓填埋場(chǎng)滲濾液時(shí)，把沉淀池出水對(duì)厭氧流化床回流和不進(jìn)展回流做對(duì)

16、比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，回流工藝在厭氧反響器中實(shí)現(xiàn)了厭氧氨氧化，總氮去除率可以提高15%。 .厭氧氨氧化ANAMMOX技術(shù) Jettern等人進(jìn)展了SHARON-ANAMMOX的研討實(shí)驗(yàn)，進(jìn)水NH4-N為584mg/L， NH4-N去除率到達(dá)95%，實(shí)驗(yàn)中總氮的去除率可以提高到80%，而且無需外加碳源。 何巖等主要針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部能否實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的亞硝酸氮自給和厭氧氨氧化反響器的啟動(dòng)這兩個(gè)關(guān)健條件進(jìn)展研討。結(jié)果闡明，在氨氮負(fù)荷率(ALR)為0. 069-0.2843gNH4-N /( gVSSd )條件下，前置亞硝酸型硝化反響器(SBR)能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的亞硝酸氮積累，出水NH4-N /NO2-N在1.45左

17、右， NO2-N /NOx- -N大于90%，在進(jìn)水氨氮和亞硝酸氮濃度不超越250 mg/L的條件下，厭氧氨氧化反響器穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)NH4-N和NO2-N的去除率分別可到達(dá)80%和90%左右。.同步硝化/反硝化技術(shù)SND 當(dāng)好氧環(huán)境與缺氧環(huán)境在一個(gè)反響器中同時(shí)存在，硝化和反硝化在同一反響器中同時(shí)進(jìn)展時(shí)那么稱為同時(shí)硝化/反硝化SND。 同時(shí)硝化/反硝化不僅可以發(fā)生在生物膜反響器中，如流化床、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤中，還可以發(fā)生在活性污泥系統(tǒng)中，如氧化溝、曝氣池。 .同步硝化/反硝化技術(shù)SND 研討實(shí)例 Paul等人利用厭氧濾池和生物轉(zhuǎn)盤RBC對(duì)氨氮濃度高達(dá)2140mg/L的渣滓滲濾液，在RBC的氨氮負(fù)荷為1.5-3.0 g/m2d的條件下，氨去除率高達(dá)80%-90%。反響器中堿度耗費(fèi)和COD去除的情況闡明氨氮去除是經(jīng)過同步硝化反硝化的途徑。王文斌等對(duì)深圳下坪渣滓填埋場(chǎng)滲濾液作了同步硝化反硝化研討，證明了SBR反響器水溫為31，DO 濃度在3.45.2 mgL之間時(shí)，進(jìn)水COD為1011.14 mgL，氨氮濃度為.89 mgL，出水COD為105.42 mgL，氨氮為0.55 mgL時(shí)，TN的去除率到達(dá)70.51，同步硝化反硝化景