垃圾滲濾液中氨氮如何脫出及回收

摘要：利用由微孔疏水性聚丙烯中空纖維制成的工業(yè)級膜組件對垃圾滲濾液中氨氮進(jìn)行支撐氣膜法脫除研究，考察了泡沫分離-石灰絮凝等預處理技術(shù)對垃圾滲濾液表面張力及COD值的處理效果，在此基礎上研究了物料因素和操作因素對膜傳質(zhì)性能的影響，并對該工藝的長(cháng)期操作穩定性進(jìn)行了研究。實(shí)驗結果表明該預處理技術(shù)不僅可顯著(zhù)提高垃圾滲濾液的表面張力，還可大大降低其色度和COD值。當進(jìn)料流量為100 L/h、進(jìn)料氨氮濃度為1 000~3 000 mg/L、硫酸吸收液流量為200 L/h、硫酸濃度為6%~10%、溫度為20~30℃時(shí)，支撐氣膜過(guò)程（兩級膜組件串聯(lián)）可有效脫除垃圾滲濾液中99%以上的氨氮，同時(shí)得到含10%~15%硫酸銨的水溶液作為副產(chǎn)品。工業(yè)級支撐氣膜組件在連續運行的2個(gè)月內保持了良好的傳質(zhì)穩定性。

垃圾滲濾液是垃圾在堆放、填埋處理過(guò)程中，由于厭氧發(fā)酵、有機物分解、雨水沖淋、地表水及地下水浸泡等作用而濾出來(lái)的高濃度有機廢水。垃圾滲濾液因其水質(zhì)的復雜性，被公認為是世界上最難處理的廢水之一。

其水質(zhì)特點(diǎn)如下：（1）水質(zhì)復雜，危害性大；（2）有機物、金屬離子及氨氮濃度高；（3）色度深、有惡臭，微生物營(yíng)養元素比例失調；（4）水質(zhì)隨時(shí)間、季節變化大。2008年新的《生活垃圾填埋污染控制標準》GB16889-2008 開(kāi)始代替原來(lái)的GB16889-1997，對垃圾滲濾液的處理提出了更高的要求。目前垃圾滲濾液的處理大多采用生物法，但垃圾滲濾液中高濃度的氨氮會(huì )降低甚至嚴重抑制微生物的活性，從而導致最終處理出水難以達標，因此需先降低垃圾滲濾液中氨氮濃度至適宜范圍內，后續生化處理系統才能正常運行。

氨氮脫除方法有多種，如吹脫法、汽提法、化學(xué)沉淀法、折點(diǎn)加氯法、離子交換法、催化濕式氧化法和電滲析法等，其中最為常用的吹脫或汽提法，亦存在高能耗、二次污染及設備結垢等問(wèn)題，而其他方法或因成本太高或因操作復雜等而限制了其普適化、規�；瘧�用。支撐氣膜脫氨技術(shù)是利用疏水性微孔膜將含氨廢水與酸吸收液隔于膜兩側，游離態(tài)氨氣化擴散進(jìn)入微孔，并通過(guò)微孔擴散到膜的另一側被酸吸收液快速、不可逆吸收生成不揮發(fā)的銨根離子。

該過(guò)程以膜兩側游離態(tài)氨的濃度差為推動(dòng)力，當酸濃度足夠大時(shí)酸吸收液側氣-液界面處氣相中氨的濃度"或分壓#近似為零，所以支撐氣膜過(guò)程提供了最大程度的氨傳質(zhì)分離推動(dòng)力，而中空纖維膜組件的特殊構型為該傳質(zhì)過(guò)程提供了高傳質(zhì)面積，因而支撐氣膜過(guò)程具有高效節能的特點(diǎn)。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

近年來(lái)蓬勃發(fā)展的支撐氣膜技術(shù)，以其投資成本低、能耗低、占地少、氨氮回收率高、無(wú)二次污染和操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢，在氨氮廢液處理方面顯示了廣闊的應用前景，但目前關(guān)于其研究也多集中于實(shí)驗室階段的模擬廢水研究，尚未見(jiàn)到其用于水質(zhì)極其復雜的垃圾滲濾液處理方面的研究報道。本實(shí)驗介紹了現場(chǎng)中試規模的支撐氣膜(簡(jiǎn)稱(chēng)氣膜)法脫除垃圾滲濾液中氨氮的研究，以期為解決垃圾滲濾液污染問(wèn)題提供解決方案和參考。

1實(shí)驗材料和方法

1.1材料與試劑

熟石灰、濃鹽酸、濃硫酸、碳酸鈉，東莞市玖順化工有限公司；納氏試劑、離子穩定劑、聚乙烯醇擴散劑、哈希COD試劑，哈希公司。

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