论文部分内容阅读
摘 要：生活垃圾是人们在生活中制造的垃圾，这些垃圾在被运送至填埋场后需要经过进一步的处理，即进行垃圾的填埋，这一方式是当前垃圾处理方式中最为常见的一种，垃圾填埋场渗沥液是在垃圾进行填埋后所产生的一种液状物质，这一物质对大气环境以及地质条件都会产生极大的危害，并且渗沥液不同于一般城市污水，这一物质在处理的过程中更加复杂与困难，所以选取有效的处理方式显得十分重要。现本文就重点对如何处理这些渗沥液进行分析。
关键词：垃圾卫生填埋场；渗沥液；脱氮
加强垃圾填埋场中渗沥液的处理是当前城市环卫工作的重点问题，若渗沥液处理不当，会对生态环境造成严重的污染。我国人口众多，每天的生活垃圾量也较多，因此如果不及时处理，就会对人们的生活以及社会产生极大的影响。目前，生活垃圾处理技术水平随着科技的发展不断提升，在此背景下，相关研究人员针对当前的垃圾处理现状，提出了一种新的渗沥液处理技术，即采用脱氮的方式对渗沥液进行有效的处理，以降低其对环境产生的不良影响，从而促进城市的进一步发展与建设。
1 渗沥液处理的特性
生活垃圾中，所含有的主要成分为蛋白质，其所含有的氮类物质较为丰富，若对其进行生物降解就会导致渗沥液中产生氨氮物质，这种物质很难溶于水，难以再进一步发生生物化学反应，尤其是在厌氧的条件下，如果生活垃圾众多，所产生的氨氮类元素也会随之增加，这样以来在长时间的填埋过程中，氨氮浓度就会逐渐升高，进而更加难以处理渗沥液的问题，这样一来，当地的环境质量就会受到影响，从而形成一系列的生态连锁反应。脱氮技术在处理渗沥液的过程中采用的基本原理就是从生活垃圾的构成着手，脱氮技术在处理渗沥液的过程中具有明显的效果，这也是其得到进一步推广的重要原因。
2 生活垃圾填埋场渗沥液的几种处理技术
2.1 吹脱法
在对生活垃圾填埋场渗沥液的处理中，采用脱氮技术具有明显的效果，例如某市的垃圾填埋场在2010年期间所产生的氨氮物质为每升300-500mg，并随着时间的推移而不断增长，直到2014年，已经达到每升1000-1500mg，如果不加以处理，就会严重影响到该城市环境的质量。所以对氨氮物质的处理这一问题已经成为迫在眉睫的大问题。在具体的处理过程中，技术人员采用了吹脱法，这一工艺具有两种类型，一是曝气吹脱，二是吹脱塔吹脱，这两种方法最基本的原理就是要实现氨氮在渗沥液中的平衡，对其PH值进行调节，当调节至碱性时，氨氮所存在的形式就成为一种游离的状态，采用上述的两种方式都能将氨氮中的游离氨去除掉。
（1）采用曝气吹脱的方法首先要对渗沥液中的PH值进行调整，进而在调节池中进行曝气，这时氨氮就会在其表面进行不断的更新，并且产生以气泡为主要的传递物质，将氨氮进行脱离处理。在相关的试验中发现，当周围的气温为25.5℃，并且将PH值控制在碱性的状态下，将吹脱的时间控制在5h，这时氨氮能够达到的去除率较高，可达68%-83%。该市在采用这一方法进行脱氮处理后，渗沥液对环境造成的影响具有了明显的改善，具有良好的效果。（2）吹脱塔脱氮的处理方式主要是在吹脱塔中进行的，在相关实验的证实中，如果将温度控制在25℃，调节PH值至10.5-11.0，并且使气液比达到2900-3600，那么吹脱率可以达到更为明显的效果，基本保持在95%以上。而在其他温度以及环境等相关因素中，吹脱率的效果并不明显，由此可知，影响脱氮的主要因素是气液对表面的接触面积，接触面积增大，脱氮的效果也就更加明显，在今后的处理技术中，可以有效的采用提高气供量的方式对氨氮进行处理，以达到理想的处理效果，缓解渗沥液对环境造成的影响。
通过上述的论述可知，吹脱法在处理渗沥液的过程中具有显著的效果，这一处理技术已经在我国的多地填埋场中展开，在处理的过程中，虽然具有一定的效果，但是也存在相应的不足之处，需要进行进一步的改进，一是这一处理工艺极有可能造成二次污染的情况，二是温度是其主要的影响因素，如果温度较低，就不能很好的发挥作用，同时脱氮效果会受到PH值的影响，在脱氮的过程中会消耗较多的酸碱，因此处理成本不能得到有效的控制，会造成成本运行偏高的现象。
2.2 电解法
采用三元电极催化电解法去除渗沥液的氨氮，主要是阳极的直接氧化作用和溶液中的间接氧化作用所致。阳极直接氧化是水分子在阳极表面放电产生被吸附的氢氧游离基-OH，被吸附的-OH会与被吸附在阳极的氨氮结合，从而产生氧化反应；间接氧化是在电解过程中通过电化学反应产生强氧化剂，氨氮在溶液中会被这些强氧化剂所氧化。2种去除机理可表示为：
阳极：
2H2O→2·OH+2H++2e-↑
2NH3+6·OH+→N2↑+6H2O
2·OH→H2O+1/2O2↑
2Cl-→Cl2↑+2e-
溶液中：
Cl2+H2O→HClO+H++Cl-
2HClO+NH4+→NHCl2+2H2O+H+
NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl-
NHCl2+NOH→N2+HClO+H++Cl-
在PH为4.0左右，Cl-浓度为5000mg/L，电流密度10A/dm3，用三元电极为阳极，电解时间4h，处理氨氮浓度为263mg/L，CODc为693mg/L的渗沥液，氨氮去除率达100%，CODc去除率为90.63%。在较短的电解时间内，电解法对高浓度氨氮去除率不高。电化学氧化所需电解时间较长，电耗较高，对处理较高氨氮浓度的渗沥液不经济。
2.3 膜分离技术
近年来，膜分离技术发展迅速，应用领域也快速拓宽，其不仅在化学、食品和医药工业中用于分子溶液的浓缩、纯化和分离，生物制品溶液、饮料的除菌、澄清和纯化，而且在特种工业废水处理上也予以应用，现已尝试用于城市生活垃圾填埋场渗沥液的处理。超滤使用聚丙酯中空纤维超滤膜，对氨氮去除率很低，仅3%左右。钠滤采用聚酰胺钠滤膜，氨氮去除率为10%-20%，反渗透利用聚酰胺反渗透膜，氨氮去除率达50%-85%。反渗透工艺处理渗沥液出水水质好，但运行费用较高。
2.4 生物技术
传统生物脱氮是通过全程硝化-反硝化过程实现的，主要工艺有活性污泥法和生物膜法2种。对垃圾填埋场渗沥液采用A/O淹没式生物膜曝气池进行处理，HRT为22.1h，COD去除率71.7%，氨氮去除率为90.8%。
短程硝化-反硝化工艺较之传统生物脱氮工艺可以节约25%的氧量、40%的碳源，更适宜较低的渗沥液脱氮处理。实现短程硝化-反硝化生物脱氮的关键是实现亚硝酸盐的积累，可以通过技术参数来实现。温度对亚硝化菌和硝化菌的影响不同，人们普遍认为生物硝化反应的适宜温度为20-30℃，一般低于15℃时硝化速度降低，出现亚硝酸盐积累，硝化菌活性也受到抑制，出现亚硝酸盐积累。
结束语
目前，新的生物脱氮技术工艺发展较快，且处理费用相对较低，但仅靠生物处理技术不能使渗沥液中的氨氮脱离。本文中所介绍的几种渗沥液氨氮处理技术各有其优缺点和局限性，实际应用中应视具体情况合理选用。
参考文献
[1]梁佳斌，韩丽君.渗沥液处理工程设计探讨[J].天津科技，2008（5）.
[2]梁晓彤.城市生活垃圾卫生填埋场渗沥液调节库浮盖设计探讨[J].科技资讯，2009（13）.
[3]吴惠鹏.城市垃圾卫生填埋场渗沥液特性、处理技术重点分析及工艺路线探讨[J].广东化工，2009（6）.
关键词：垃圾卫生填埋场；渗沥液；脱氮
加强垃圾填埋场中渗沥液的处理是当前城市环卫工作的重点问题，若渗沥液处理不当，会对生态环境造成严重的污染。我国人口众多，每天的生活垃圾量也较多，因此如果不及时处理，就会对人们的生活以及社会产生极大的影响。目前，生活垃圾处理技术水平随着科技的发展不断提升，在此背景下，相关研究人员针对当前的垃圾处理现状，提出了一种新的渗沥液处理技术，即采用脱氮的方式对渗沥液进行有效的处理，以降低其对环境产生的不良影响，从而促进城市的进一步发展与建设。
1 渗沥液处理的特性
生活垃圾中，所含有的主要成分为蛋白质，其所含有的氮类物质较为丰富，若对其进行生物降解就会导致渗沥液中产生氨氮物质，这种物质很难溶于水，难以再进一步发生生物化学反应，尤其是在厌氧的条件下，如果生活垃圾众多，所产生的氨氮类元素也会随之增加，这样以来在长时间的填埋过程中，氨氮浓度就会逐渐升高，进而更加难以处理渗沥液的问题，这样一来，当地的环境质量就会受到影响，从而形成一系列的生态连锁反应。脱氮技术在处理渗沥液的过程中采用的基本原理就是从生活垃圾的构成着手，脱氮技术在处理渗沥液的过程中具有明显的效果，这也是其得到进一步推广的重要原因。
2 生活垃圾填埋场渗沥液的几种处理技术
2.1 吹脱法
在对生活垃圾填埋场渗沥液的处理中，采用脱氮技术具有明显的效果，例如某市的垃圾填埋场在2010年期间所产生的氨氮物质为每升300-500mg，并随着时间的推移而不断增长，直到2014年，已经达到每升1000-1500mg，如果不加以处理，就会严重影响到该城市环境的质量。所以对氨氮物质的处理这一问题已经成为迫在眉睫的大问题。在具体的处理过程中，技术人员采用了吹脱法，这一工艺具有两种类型，一是曝气吹脱，二是吹脱塔吹脱，这两种方法最基本的原理就是要实现氨氮在渗沥液中的平衡，对其PH值进行调节，当调节至碱性时，氨氮所存在的形式就成为一种游离的状态，采用上述的两种方式都能将氨氮中的游离氨去除掉。
（1）采用曝气吹脱的方法首先要对渗沥液中的PH值进行调整，进而在调节池中进行曝气，这时氨氮就会在其表面进行不断的更新，并且产生以气泡为主要的传递物质，将氨氮进行脱离处理。在相关的试验中发现，当周围的气温为25.5℃，并且将PH值控制在碱性的状态下，将吹脱的时间控制在5h，这时氨氮能够达到的去除率较高，可达68%-83%。该市在采用这一方法进行脱氮处理后，渗沥液对环境造成的影响具有了明显的改善，具有良好的效果。（2）吹脱塔脱氮的处理方式主要是在吹脱塔中进行的，在相关实验的证实中，如果将温度控制在25℃，调节PH值至10.5-11.0，并且使气液比达到2900-3600，那么吹脱率可以达到更为明显的效果，基本保持在95%以上。而在其他温度以及环境等相关因素中，吹脱率的效果并不明显，由此可知，影响脱氮的主要因素是气液对表面的接触面积，接触面积增大，脱氮的效果也就更加明显，在今后的处理技术中，可以有效的采用提高气供量的方式对氨氮进行处理，以达到理想的处理效果，缓解渗沥液对环境造成的影响。
通过上述的论述可知，吹脱法在处理渗沥液的过程中具有显著的效果，这一处理技术已经在我国的多地填埋场中展开，在处理的过程中，虽然具有一定的效果，但是也存在相应的不足之处，需要进行进一步的改进，一是这一处理工艺极有可能造成二次污染的情况，二是温度是其主要的影响因素，如果温度较低，就不能很好的发挥作用，同时脱氮效果会受到PH值的影响，在脱氮的过程中会消耗较多的酸碱，因此处理成本不能得到有效的控制，会造成成本运行偏高的现象。
2.2 电解法
采用三元电极催化电解法去除渗沥液的氨氮，主要是阳极的直接氧化作用和溶液中的间接氧化作用所致。阳极直接氧化是水分子在阳极表面放电产生被吸附的氢氧游离基-OH，被吸附的-OH会与被吸附在阳极的氨氮结合，从而产生氧化反应；间接氧化是在电解过程中通过电化学反应产生强氧化剂，氨氮在溶液中会被这些强氧化剂所氧化。2种去除机理可表示为：
阳极：
2H2O→2·OH+2H++2e-↑
2NH3+6·OH+→N2↑+6H2O
2·OH→H2O+1/2O2↑
2Cl-→Cl2↑+2e-
溶液中：
Cl2+H2O→HClO+H++Cl-
2HClO+NH4+→NHCl2+2H2O+H+
NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl-
NHCl2+NOH→N2+HClO+H++Cl-
在PH为4.0左右，Cl-浓度为5000mg/L，电流密度10A/dm3，用三元电极为阳极，电解时间4h，处理氨氮浓度为263mg/L，CODc为693mg/L的渗沥液，氨氮去除率达100%，CODc去除率为90.63%。在较短的电解时间内，电解法对高浓度氨氮去除率不高。电化学氧化所需电解时间较长，电耗较高，对处理较高氨氮浓度的渗沥液不经济。
2.3 膜分离技术
近年来，膜分离技术发展迅速，应用领域也快速拓宽，其不仅在化学、食品和医药工业中用于分子溶液的浓缩、纯化和分离，生物制品溶液、饮料的除菌、澄清和纯化，而且在特种工业废水处理上也予以应用，现已尝试用于城市生活垃圾填埋场渗沥液的处理。超滤使用聚丙酯中空纤维超滤膜，对氨氮去除率很低，仅3%左右。钠滤采用聚酰胺钠滤膜，氨氮去除率为10%-20%，反渗透利用聚酰胺反渗透膜，氨氮去除率达50%-85%。反渗透工艺处理渗沥液出水水质好，但运行费用较高。
2.4 生物技术
传统生物脱氮是通过全程硝化-反硝化过程实现的，主要工艺有活性污泥法和生物膜法2种。对垃圾填埋场渗沥液采用A/O淹没式生物膜曝气池进行处理，HRT为22.1h，COD去除率71.7%，氨氮去除率为90.8%。
短程硝化-反硝化工艺较之传统生物脱氮工艺可以节约25%的氧量、40%的碳源，更适宜较低的渗沥液脱氮处理。实现短程硝化-反硝化生物脱氮的关键是实现亚硝酸盐的积累，可以通过技术参数来实现。温度对亚硝化菌和硝化菌的影响不同，人们普遍认为生物硝化反应的适宜温度为20-30℃，一般低于15℃时硝化速度降低，出现亚硝酸盐积累，硝化菌活性也受到抑制，出现亚硝酸盐积累。
结束语
目前，新的生物脱氮技术工艺发展较快，且处理费用相对较低，但仅靠生物处理技术不能使渗沥液中的氨氮脱离。本文中所介绍的几种渗沥液氨氮处理技术各有其优缺点和局限性，实际应用中应视具体情况合理选用。
参考文献
[1]梁佳斌，韩丽君.渗沥液处理工程设计探讨[J].天津科技，2008（5）.
[2]梁晓彤.城市生活垃圾卫生填埋场渗沥液调节库浮盖设计探讨[J].科技资讯，2009（13）.
[3]吴惠鹏.城市垃圾卫生填埋场渗沥液特性、处理技术重点分析及工艺路线探讨[J].广东化工，2009（6）.