垃圾填埋场渗滤液脱氮处理技术的发展趋势PPT精品课件.ppt
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1、18.01.2023,1,垃圾填埋场渗滤液处理技术的发展趋势,北京交通大学 赵宗升,18.01.2023,2,渗滤液的水质特点,垃圾渗滤液的处理日益成为人们越来越重视的问题。多年来,研究学者将研究重点放在垃圾渗滤液有机物的去除上,取得了很多成果。但氨氮的去除效果并不理想。不同填埋场渗滤液的共同特点是水质随填埋龄增加有显著的变化,填埋场运行3-5年的早期渗滤液以易降解有机物及氨氮为主,BOD/COD一般大于0.3,BOD/N一般大于5,易于生物处理,并可进行常规反硝化脱氮。运行3-5年以后的晚期渗滤液以难降解有机物及氨氮为主,BOD/COD一般小于0.1,BOD/N一般大于1,难生物处理和常规反
2、硝化脱氮。其中难降解有机物主要为腐殖酸类有机物。,18.01.2023,3,渗滤液的难点,渗滤液处理的难点是晚期渗滤液的处理:脱氮和难降解有机物的处理,18.01.2023,4,我国渗滤液处理的问题,对全国292家大中型填埋场的调查显示:现有填埋场中,具有渗滤液处理系统的仅占61%,但其中49%的渗滤液处理没有达到国家规定的渗滤液排放标准,其余12%填埋场渗滤液处理出水只达到国家渗滤液排放三级标准。因此,垃圾渗滤液的处理是中国未来亟待解决的难题。渗滤液的污染及其处理应引起社会各界的关注和重视。,18.01.2023,5,主要内容,渗滤液脱氮技术,物理化学处理法,生物处理法,氨吹脱法,磷酸铵镁沉
3、淀法(MAP),电化学氧化法,膜法,其他,传统生物脱氮技术,短程硝化-反硝化(SHARON),同步硝化反硝化(SND),厌氧氨氧化(ANAMMOX),18.01.2023,6,1 物理化学脱氮法,氨吹脱法吹脱法是将渗滤液调节至碱性,然后在汽提塔中通入空气或蒸汽,通过气液接触将游离氨吹脱并回收。一般渗滤液碳氮比较低,吹脱处理能够达到调节C/N比,降低后续渗滤液生化处理负荷的作用,所以吹脱法经常作为预处理。,18.01.2023,7,氨吹脱法,深圳市过桥窝垃圾填埋场渗滤液处理采用氨吹脱+生物处理+臭氧氧化工艺2,经过半年多运行,对于氨氮浓度高达2000-2500mg/L的渗滤液,处理出水降至210
4、mg/L,总去除效率达99%,其中氨吹脱系统气液比200:1,pH为10.5的条件下氨氮去除率达60%70%。深圳下坪垃圾填埋场采用调节池+氨吹脱+混凝沉淀+厌氧生物滤池+SBR的工艺处理垃圾渗滤液,排放液达到国家垃圾渗滤液三级排放标准。,18.01.2023,8,氨吹脱法存在的问题,为调节pH需投加大量碱。投加石灰调节产生设备结垢现象,而用NaOH调节费用高,且后期pH回调需要投加酸。曝气增加费用二次污染受温度影响大,低温下氨吹脱效率明显下降,返回,18.01.2023,9,磷酸铵镁(MAP)沉淀法,原理磷酸铵镁沉淀法是向渗滤液中投加镁盐和磷酸盐,使NH4+生成难溶盐MgNH4PO46H20
5、(简称MAP),通过重力沉淀,达到去除氨氮的目的。一般采用MgO+NaH2PO4或MgCl2+NaH2PO4两种方案投加药剂。前者所需反应时间长,去除效果没有后者好,但后者给系统带来大量盐类,影响后续生物过程,且后者需要投加NaOH以达到处理所需的pH值。,18.01.2023,10,磷酸铵镁(MAP)沉淀法,研究实例尚爱安等5-6采用磷酸铵镁沉淀法+厌氧/好氧生物处理+混凝组合工艺处理上海老港填埋场渗滤液,总处理效果COD、BOD5、NH3-N、UV260(紫外260nm处吸光度,代表难降解有机物)分别达到97.5%、99.2%、87.2%、75.3%,其中磷酸铵镁沉淀法投加药剂MgO+Na
6、H2PO4,Mg:N:P摩尔比为1:1:0.7时,氨氮去除效率达到了70.2%。杨朝晖等7采用前置MAP-SBBR工艺处理早期及晚期渗滤液,得出氨氮处理效果均在99%以上。其中MAP沉淀法采用药剂MgO+NaH2PO4,Mg:N:P摩尔比为1.5:1:0.8,氨氮去除效率分别为:早期渗滤液82.3%,晚期渗滤液83.4%。,18.01.2023,11,磷酸铵镁(MAP)沉淀法,优缺点优点:处理速度快、效果好,反应不受温度限制,同时形成的磷酸铵镁沉淀是一种复合肥料,还可以作为结构制品的阻燃剂,实现废物资源化。缺点:磷酸盐和镁盐价格昂贵,寻找价廉高效的铵盐沉淀剂是MAP法的研究方向之一。有学者提出
7、可以将得到的磷酸铵镁回收并分解,以重新得到镁盐和磷酸盐,达到镁盐和磷酸盐的循环利用。,返回,18.01.2023,12,电化学氧化法,原理电化学氧化是在电场的作用下,将溶液中的氨氧化为氮气等含氮物质,同时将渗滤液中的Cl-氧化成次氯酸,间接利用次氯酸的氧化作用达到去除氨氮的目的。化学氧化法是利用一些强氧化剂如O3、H2O2、Fenton试剂(H2O2+Fe2+)、光催化TiO2等激发出OH自由基,再经过OH的强氧化作用激发出一系列氧化反应将难降解的有机物分解为小分子有机物,甚至进一步矿化为CO2和H2O。但OH很难氧化NH4+。电解作用却能够使NH4+优于COD被氧化去除。,18.01.202
8、3,13,电化学氧化法,研究实例李小明等8采用电化学氧化法处理广州大田山垃圾渗滤液,在pH=4,Cl-浓度5000 mg/L,电流密度为10A/dm2,采用SPR阳电极,电解时间4h,COD、NH4+去除效率分别达到了90.6%和100%。魏平方等9用电化学氧化法处理某已封场5年的填埋场渗滤液,使用SPR阳电极,12 A/dm2,Cl-浓度6000 mg/L,电解4h,COD去除率达到90%,NH4+去除效率同样达到了100%。,18.01.2023,14,电化学氧化法,电化学氧化除氨速率快,处理效率可达100%,同时对COD的去除率也在80%以上,而且对难降解污染物也有良好的去除。但该方法要
9、消耗大量的电能,运行成本很高。目前此方法尚处于研究阶段,还未见有实际应用。,返回,18.01.2023,15,膜法,反渗透膜法分离技术在压力作用下可以去除垃圾渗滤液中悬浮物、有机物、重金属离子,同时可以去除氨氮等污染物,出水水质一般能够达到国家渗滤液一级排放标准。,Hurd等10选用三种低压聚酰胺RO膜处理Trailroad垃圾填埋场渗滤液,试验结果表明,当操作压力大于10.3 MPa时,透过液流量26.054.0L/(m2h),TOC、Cl-和氨氮去除率分别大于96%、96%和88%。膜处理技术最大的运行缺点是膜污染问题。一般膜片寿命都在3年以下。,18.01.2023,16,膜法,膜污染问
10、题,运行和维护费用高,DT-RO膜组件,国内应用不广泛。北京安定垃圾卫生填埋场渗滤液采用多级DT-RO反渗透膜处理渗滤液,出水可达渗滤液一级排放标准。,产生一定量的浓缩液,需要后续处理,返回,18.01.2023,17,其他物理化学方法,离子交换与吸附法乳状液膜法折点氯化法等离子体法超声波法,返回,18.01.2023,18,2 生物脱氮法,传统生物脱氮技术包括硝化与反硝化两个阶段,单污泥工艺,双污泥工艺,交替的好氧区与厌氧区,分离的硝化和反硝化反应器,如果硝化在后,需要将硝化废水进行回流;如果硝化在前,需要外加电子供体,18.01.2023,19,短程硝化-反硝化技术(SHARON),SHA
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