垃圾渗滤液中高含氮废水的处理策略.pdf

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1、张永明上海师范大学环境与地理科学学院2023年2月26日杭州垃圾渗滤液垃圾渗滤液中中高含氮废水的处理策略高含氮废水的处理策略Strategy for treatment of high nitrogen containing wastewater in landfill leachate1几几种种策策略略1.反应器运行模式反应器运行模式2.生物强化的硝化生物强化的硝化/反硝化工艺反硝化工艺3.无污泥循环的无污泥循环的A/O工艺工艺2高浓度含氮高浓度含氮(氨氮、硝酸盐氮氨氮、硝酸盐氮)的废水的废水 垃圾渗滤液在经过一系列的预处理之后,仍含有浓度非常高的氨氮、硝酸盐氮或亚硝酸盐氮.随着国家对污水排

2、放要求的提高,尤其是对排放废水中总氮浓度的限制.如何有效去除总氮,日益引起人们的高度重视.其中高效的硝化和反硝化过程尤为重要.3高浓度含氮废水的特点高浓度含氮废水的特点 高浓度含氮废水，主要是指较高浓度的氨氮(NH4+N)和硝酸盐氮(NO3N)。高浓度含氮废水的处理相对一般生活污水来说要困难一些，主要由以下原因：1)浓度较高，水力停留时间较长；2)高浓度氨氮本身对微生物的毒性较大，严重抑制微生物的生物活性；3)垃圾渗滤液中还含有一些有毒有机物对硝化/反硝化菌有严重的抑制。4 生物脱氮主要是指通过反硝化,即用生化的方法将氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐转化为氮气.许多异氧微生物能在缺氧条件下产生反硝化作用

3、,但需要有足够的有机碳源.生物脱硝是在厌氧条件下由异氧微生物完成的,它利用硝酸盐作为氢受体.多种常见的兼性菌可完成脱硝作用.当氨和硝酸盐浓度类似于化肥水时,浓氨废水的硝化和浓硝酸盐废水的反硝化已有成功的例子.一、生物脱氮去除废水中的硝酸盐和亚硝酸盐一、生物脱氮去除废水中的硝酸盐和亚硝酸盐 5 如果高效的除去或回收硝酸盐,则可采用离子交换法处理.离子交换法已成功地用于硝酸铵化肥废水中铵的回收.硝酸铵废水首先通过强酸性阳离子树脂除去铵离子.该离子交换往往出水中含有硝酸盐,这是废水中的硝酸盐与树脂中的氢离子反应所致.从阳离子交换柱中流出的无氨废水再通过阳离子交换柱,除去硝酸根.最后的出水中所含有铵离

4、子和硝酸盐浓度均很低,因而可用作补充水.二、离子交换去除废水中的硝酸盐和亚硝酸盐二、离子交换去除废水中的硝酸盐和亚硝酸盐 6三、硝酸盐回收三、硝酸盐回收 当废水中硝酸盐的浓度很高时,可以作为副产品回收.例如硝酸铵,由于其在废水中浓度很高,所以可以从硝酸铵生产冷凝液中进行回收.该高浓度硝酸盐废水可作为原料供给硝酸厂,使其在内部循环,同时提高产率.回收过程可与离子交换、蒸发等预浓缩处理相结合.7 处理硝酸盐和亚硝酸盐的其他方法包括化学还原、土地应用及反渗透等.有几种化学药剂已被研究用来还原硝酸盐为氮气,只有亚铁离子在经济上可行,但还没有工业应用.该工艺中的反硝化过程要求用铜做催化剂,且必须在碱性p

5、H值的条件下进行.硝酸盐的去除率只有70%,并存在使用大量亚铁的缺点.四、其他方法去除废水中的硝酸盐和亚硝酸盐四、其他方法去除废水中的硝酸盐和亚硝酸盐 8氨盐的毒性氨盐的毒性氨的毒性氨的毒性 养殖水域中离子氨(NH4+)允许的最高浓度为每升5mg氮，而分子氨在每升0.21mg氮浓度时,就对大多鱼类产生危害。养殖水域中分子氨浓度允许的最高值仅为每升0.1 mgN。渗进生物体内的分子氨(NH3)，将血液中血红蛋白分子的Fe2+氧化成为Fe3+,降低血液的载氧能力，使呼吸机能下降。氨主要是侵袭粘膜，特别是鱼鳃表皮和肠粘膜，其次是神经系统，使鱼类等水生动物的肝肾系统遭受破坏;引起体表及内脏充血，严重的

6、发生肝昏迷以致死亡。9硝酸盐和亚硝酸盐的毒性硝酸盐和亚硝酸盐的毒性亚硝酸盐及其毒性亚硝酸盐及其毒性 亚硝酸盐是硝化反应不能完全进行的中间产物，水体溶氧缺乏，水性偏酸，加重了亚硝酸盐的毒性。此外在秋冬季节，池塘水温的突然变化，也会阻碍硝化细菌的作用，使亚硝酸盐的浓度增高。亚硝酸盐的作用机理主要是通过生物的呼吸，由鳃丝进入血液，与血红蛋白结合形成高铁血红蛋白。血红蛋白的主要功能是运输氧气，而高铁血红蛋白不具备这种功能，从而导致养殖生物缺氧，甚至窒息死亡。一般情况下,当水体中亚硝酸盐浓度达到0.1 mgN/L,就会对养殖生物产生危害。10硝酸盐和亚硝酸盐的毒性硝酸盐和亚硝酸盐的毒性硝酸盐或亚硝酸盐浓