老龄化垃圾渗滤液脱氮预处理技术及发展趋势

《资源节约与环保》2018年第1期老龄化垃圾渗滤液脱氮预处理技术及发展趋势周俊蔡斌高新田黎黎肖宇轩(湖南军信环保股份有限公司湖南长沙410202)m摘要：摘要：生活垃圾填埋场随着时间的推移，其产生的渗滤液水质发生较大变化而呈现老龄化，老龄化渗滤液具有高氮低碳的特点，C/N严重失调，给现有工艺带来较大影响。本文总结了现阶段老龄化渗滤液预处理技术方法，分析各种预处理技术的特点，最后提出了未来发展趋势和主要方向。关键词：关键词：老龄化垃圾渗滤；脱氮预处理；厌氧氨氧化引言引言卫生填埋是我国现阶段处理生活垃圾的主要方法之一，占总处理量的78%左右，兴起于20世纪90年代，以杭州天子岭固废处理场(1991年)和深圳下坪固废填埋场(1997年)为主要代表。运行近20年以来，国内各大卫生填埋场已进人运行年限的中后期，其填埋产生的垃圾渗滤液逐步呈现老龄化，给渗滤液处理系统带来了较大的影响。为了确保渗滤液处理稳定达标，结合现有工艺，国内逐步开展了针对老龄化渗滤液的预处理改造和技术研究。1老龄化垃圾渗滤液性质1老龄化垃圾渗滤液性质垃圾渗滤液的水质成分复杂、污染物浓度高，随着垃圾填埋时间的增加，其水质逐渐发现变化。(1)PH逐步升高呈弱碱性，由初期的6.5~7.5到中晚期的7.5~8.5。(2)BOD5/COD比值降低，可生化性变差。随着填埋时间增加，BOD5快速下降，COD降低速度缓慢，导致B/C下降，可由0.5降至0.1左右，且晚期垃圾渗滤液中有机物多为难降解的长链碳水化合物腐殖质，基本不具备可生化性。(3)氨氮含量增高。由于厌氧水解和发酵作用，垃圾渗滤液中有机氮逐渐转变为氨氮，氨氮浓度过高会抑制微生物活性，成为生物处理总氮浓度难以达标排放的难点718。老龄化渗滤液C/N—般低于3甚至更低，采用生物处理法需要额外补充大量碳源。2主要预处理工艺及发展趋势2主要预处理工艺及发展趋势目前国内大部分卫生填埋场渗滤液处理项目所采用的均为生化处理+深度处理的组合工艺，包括UASB+SBR+微滤+反渗透、MBR+纳滤/反渗透、MBR+DTRO等等，前端生化工艺均对进水可生化性和C/N有一定要求，而渗滤液的老龄化直接影响前端生化工艺的效果和稳定性，进而影响整体工艺出水水质，外加碳源大幅提高了运行成本，因此针对老龄化渗滤液的预处理是十分必要的。现阶段老龄化垃圾渗滤液预处理的思路均在于脱氮，技术研发和突破主要有以下方法。2.1物化处理法2.1物化处理法2.1.1吹脱法渗滤液中的氨氮主要以离子态（NH4+)和游离态(NH3)存在，两者保持动态平衡的关系：NH3+H2ONH4++OH-N—+和NH3的平衡关系受pH值的影响，当pH值为7时，氨氮多以存在，而当pH值为11左右时，大致在90C以上，因此在高pH值条件下，通人空气或蒸汽，使游离氨从水中逸出，可获得较好的吹脱除氨效果。K.C.CHENF等728对含有高浓度氨氮的垃圾渗滤液进行研究，在20!、pH=12、曝气量5L，min-1，自由吹脱24h的条件下，氨氮脱除率达到90C以上。卢平等738研究结果如下:在pH为9.5、吹脱12h的条件下，氨氮浓度由1400mg/L降至530mg/L，去除率62C。氨吹脱可有效降低老龄化渗滤液的氨氮浓度，但受温度影响较大，低温时脱氮率会急剧下降，同时进出水均要调节pH,药剂使用费用较高，使用过程中装置及管道内易产生CaC〇3沉淀，影响脱氮效率，最大的问题在于吹脱出的氨需要进一步处理避免产生二次污染，目前有深圳下坪等少部分垃圾填埋场在该工艺上进行工程探索。2.1.2沉淀法化学沉淀法是通过在渗滤液中投加Mg29和磷酸或磷酸氢盐，与NH9生成磷酸铵镁沉淀，从而去除渗滤液中的氨氮。该方法受环境影响小、反应时间短、工艺简单且不易产生二次污染，另外沉淀物中含有氮、磷等元素，可用于制作植物复合肥，产生经济效益。Baris等748采用沉淀法处理老龄垃圾渗滤液，氨氮去除率达到98C。王晓丹等758选用MgS〇4.7H2〇和Na2HPOr12H2〇作为沉淀剂处理渗滤液，氨氮浓度可由2677.34mg/L降至75.86mg/L，去除率达到97C。2.1.3高级氧化氨氮中的氮元素以-3价态存在，具有还原性，在强氧化剂作用下能发生氧化反应，根据产生自由基的方式和反应条件的不同，可将其分为光化学氧化、催化湿式氧化、声化学氧化、臭氧氧化、电化学氧化、Fenton氧化等。王鹏等768用电化学间接氧化法去除氨氮，通过6h的氧化，垃圾渗滤液中氨氮（1480mg/L)去除率接近100C。王杰等778采用微波-活性炭-Fenton催化氧化预处理垃圾渗滤液，微波功率300W、pH为8、活性炭9g/L、亚铁离子用量0.02mol/L、H2〇2用量7ml/L，辐射时间6min的条件下，垃圾渗滤液中COD和氨氮去除率分别达到68