垃圾渗滤液生物脱氮新途径_郭勇

垃圾渗滤液生物脱氮新途径郭勇,杨平,罗光华(四川大学化工机械与控制工程系,成都610065)摘要:介绍了垃圾渗滤液的传统脱氮技术,对短程硝化反硝化、同步硝化反硝化和厌氧氨氧化的研究作了综述和讨论,并分析了这些新技术的特点以及在垃圾渗滤液脱氮方面的研究和应用前景,指出了厌氧氨氧化是垃圾渗滤液生物脱氮可能的有效方法。关键词:垃圾渗滤液;生物脱氮;短程硝化反硝化;同步硝化反硝化;厌氧氨氧化中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1002-1264(2003)02-0059-03ReviewonAnaerobicAmmoniumOxidationinLeachateGUOYong,YANGPing,LUOGuang-hua(Dept.ofChem.ProcessingEquipment&ControlEng.,SichuanUniv.,Chengdu610065,China)Abstract:Severalnewlydevelopedprocesses,suchasshortcutnitrification-denitrification,simultaneousnitrifica-tion-denitrification(SND)andespeciallyanaerobicammoniumoxidation(ANAMMOX),werereviewedanddis-cussed.Theadvantagesofthesenewtechnologieswerecomparedwithtraditionalones.Amongtheseprocesses,theanaerobicammoniumoxidationseemstobethemostpromisingone.Keywords:landfillleachate;biologicalnitrogenremoval;shortcutnitrification-denitrification;simultaneousnitrification-denitrification(SND);anaerobicammoniumoxidation(ANAMMOX)垃圾渗滤液是一种氨氮浓度和COD浓度高的废水,其传统脱氮技术有物理化学法和硝化反硝化工艺。常用的物理化学方法有吹脱、氧化还原、混凝沉淀、离子交换、反渗透等[1]。吴方同等人采用规整填料塔吹脱去除垃圾渗滤液中浓度高达1500～2500mg/L的氨氮,在温度为25℃,pH值为10.5～11.0,气液比为2900～3600时氨吹脱效率达95%以上[2]。王鹏等人采用电化学氧化法处理氨氮浓度为1310mg/L的垃圾渗滤液,结果氨氮的去除率为100%[3]。由于物理化学法需要调节pH值,并需要较大的动力消耗,并且不能同时去除COD。如采用吹脱法气液比大(达3000以上),处理成本高,还存在NH3直接排入大气造成的二次污染。电化学氧化法的能耗高,如王鹏等人的实验中能耗达210KW·h/m3,所以物理化学法常用作生物处理的预处理。生物法脱氮最大的优点是去除氨氮的同时能较好地去除COD。微生物反硝化过程是在厌氧条件下进行,使垃圾渗滤液的pH值上升,并消耗大量的碳源。由于垃圾渗滤液的COD/NH4+比较低,pH值普遍偏酸性[4,5],需要提供外加碳源并调节pH值,从而使处理成本增加,并且当氨氮浓度较高时会对生物反应产生抑制作用,所以不适合直接处理垃圾渗滤液,只能作为其它方法的后期处理。1渗滤液生物脱氮新途径1.1短程硝化反硝化短程硝化反硝化(shortcutnitrification-denitrifi-cation)又称亚硝酸硝化反硝化。在研究中发现,在控制温度、pH值、溶解氧、水力负荷等条件下,可以使氨氮的去除通过亚硝酸硝化反硝化途径完成。周少奇、方汉平从计量学关系式的角度得出[6]:将一定量的NH4+硝化成NO3-比硝化成NO2-需要更多的氧,而将一定量的硝基氮反硝化成N2需要的碳源比反硝化同量的亚硝基氮需要的碳源多40%以上。所以,短程硝化反硝化工艺和传统硝化反硝化工艺相比具有如下优点[7,8]:(1)节约25%的硝化曝气量;(2)反硝化阶段节省40%的碳源;(3)减小30%～50%反硝化反应器容积;(4)具有较高的反硝化速率;(5)污泥产量降低等。所以短程硝化反硝化对垃圾渗滤液的脱氮处理具有非常重要的意义。短程硝化反硝化工艺中,如何把氨氧化控制在NO2-并维持较高的NO2-浓度是关键,目前对影响NO2-积累的因素普遍认为是温度、pH值、溶解氧(DO)、自由羟氨(NH2OH)以及水利负荷、污59第16卷2期2003年4月城市环境与城市生态URBANENVIRONMENT&URBANECOLOGYVol16,No.2Apr.2003基金项目:国家