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处理垃圾渗滤液中的氨水怎么处理效果好?9种方法帮你解决问题

编辑:北京沁润泽环保科技有限公司 
日期:2021-08-15  访问:1097

处理垃圾渗滤液中的氨水怎么处理效果好?9种方法帮你解决问题


      为了满足排放许可要求,一般会降低垃圾填埋场渗滤液中氨的浓度。对于将处理过的渗滤液直接排放到地表水中,并且可能需要满足公有处理厂(POTW)排放许可标准。减少氨气的处理对于防止对地表水中水生生物的毒性影响以及减少其对POTW处理系统中使用的细菌种群的毒性影响而言至关重要。氨的减少可以通过成熟的废水处理技术来实现;今天我们一起讨论这些方法哪种比较好。


      处理垃圾渗滤液中的氨水需要考虑几个因素,考虑的因素:


1.废水中的氨和铵(NH 3 + NH 4为氮),凯氏氮(TKN = NH 3 + NH 4 +有机氮)和总氮(TKN +亚硝酸盐-N +硝酸盐-N)都是由于废水的不同成分而相互关联的氮。每种氮可以通过实验室分析来确定其在废水中的浓度。POTW可能对其中一种或多种氮成分具有预处理要求,具体取决于其处理方法和排放要求。氮是肥料中必不可少的营养素,但例如以氨形式存在时,低浓度的氮成分可能对水生生物有毒。氨对水生生物有毒,而铵的毒性较小。因此,因此,在选择处理技术之前,了解处理过的渗滤液中允许的氨浓度是很重要的。


2.pH是垃圾填埋场渗滤液的重要废水参数,因为pH会影响废水中氨和铵的浓度。在恒定温度(例如20°C)和中性/较低pH(<7)下,离子形式-铵(NH4)-100%存在,而在较高pH(> 10)下呈气态-氨(NH3)-约100%存在。渗滤液和pH值在7和11.5之间的其他废水具有平衡的铵和氨,该平衡会随pH的变化而变化(例如,pH越低,则铵的含量越高;pH越高,则氨的含量越多存在于设定的温度下)。


3.温度还会影响铵/氨的浓度,与相同pH下的高温废水相比,低温渗滤液的氨浓度较低。温度对渗滤液中氨浓度的影响随渗滤液pH的升高而增加。例如,pH为9且温度为40°F的水样本将具有约10%的氨和约90%的铵,而在90°F的同一水样本(pH为9)将具有约48%的氨和52%的铵。无论温度如何,两种水样品的总氨水(NH3 + NH4)的分析结果都相同。


      渗滤液中的其他成分也会影响用于降低氨浓度的处理方法,因为某些方法也用于处理这些其他成分。例如,与只需要减少氨气渗滤液相比,可能需要额外的化学物质和处理过程来处理氨气和其他成分。


      以下是九种最有效的处理渗滤液及其他含高氨或总氮废水的方法。所采用的处理程序类型取决于以下几个因素:


①需要去除或还原的特定氮化合物(例如氨,铵,亚硝酸盐,硝酸盐和有机氮)


②原始渗滤液中氮化合物的初始浓度


③目标后处理浓度要求(即排放许可标准)


④多个其他标准,包括前面提到的渗滤液化学因子。


1.生物处理:细菌可以通过微生物降解或“硝化作用”将总氨和有机氮转化为毒性较小的亚硝酸盐和硝酸盐(NO2 + NO3)。废水的硝化是通过硝化器(例如亚硝化单胞菌和硝化细菌)在曝气,温度和pH值控制的生物反应器或其他曝气设施中进行的。硝化细菌需要氧气和碳以及碱度才能控制pH。通过在缺氧环境中将细菌(例如,假单胞菌和芽孢杆菌)反硝化来促进反硝化,该环境将NO3转化为释放到大气中的氮气(N2)。


      几种生物处理方法对于从废水中去除氨,有机氮和总氮特别有效。例如,膜生物反应器(MBR)在“生物反应器”中使用反硝化和硝化作用来处理高氨浓度(每升100至2,000毫克[mg / L])和有机物(低于30,000 mg / L生化需氧量(BOD) ))在废水中。使用膜超滤器可使MBR处理的废水以最少的悬浮固体排出。生物固体保留在MBR中,以通过生物反应器罐循环回去。生物处理的另一种类型是定序分批反应器(SBR),它涉及多步分批生物工艺来处理高氮废水。更传统的生物处理方法,例如活性污泥。仅用于低氨氮浓度(约20 ~ 40mg /L氨氮)的废水。


2.POTW排放/运输:如果在当地有使用生物处理的POTW,并且可以使垃圾填埋场排放其渗滤液和废水,则该选项通常是最便宜的。POTW设计用于使用活性污泥处理方法处理渗滤液中的氨和其他成分。但是,这些设备通常不设计为处理浓缩废水,因此POTW经常会根据氨气浓度以及渗滤液中发现的其他化学物质的浓度对渗滤液发生器进行充电。如果本地没有POTW,则废水可能被拖到POTW,渗滤液生成器可能会产生更高的成本。


3.断点氯化:氨的化学去除可以通过在废水中添加氯来完成,这会导致氨氧化,主要是氮气中的氧化。该方法通常仅用于“抛光”氨浓度较低的废水。氯与氨的理论比例为7.6:1意味着需要7.6磅的氯才能氧化1磅的氨。但是,由于其他废水成分通常易于氧化(例如,有机物),因此所需的氯量可能会大大增加。其他问题包括可能产生有毒和易爆的三氯化氮(NCl3)气体,以及增加总溶解固体(TDS)的浓度和控制pH的需求。彻底混合对于断点氯化的有效性至关重要,pH控制也是一样。每氧化1毫克/升的氨,消耗的碱度为15毫克/升,因此,如果废水中不存在碱度,则必须对其进行监测并添加碱度。


4.空气和蒸汽汽提:通过将废水pH值提高到10.8到11.5之间,废水的总氨平衡被推向100%氨气(NH3)。pH值较高的废水可通过空气或蒸汽汽提塔,空气或蒸汽被迫通过级联废水,从而导致氨气挥发或从废水中“汽提”。氨气浓度大于100 mg/L的废水通常需要汽提;氨气浓度在10 mg/L到100 mg/L之间的废水最好采用汽提。


5.选择性离子交换:与特定的离子交换介质接触可以通过吸附去除渗滤液中的氨,亚硝酸盐和硝酸盐。一种用于去除氨气的介质称为斜发沸石。如有必要,可使用单独的离子交换介质去除亚硝酸盐和硝酸盐。在将沥出液通过离子交换介质之前,需要进行大量预处理,包括除去总悬浮固体和竞争性离子(例如与硬度有关的离子)以及铝和铁。


6.臭氧和过氧化氢:可以通过臭氧氧化和过氧化氢的高级氧化过程除去总氨和有机氮。臭氧和过氧化氢发生反应,将氨氧化为主要的氮气。如果需要,臭氧还可以协助废水消毒。与其他氧化过程一样,可以被氧化的竞争成分将增加臭氧和过氧化物的消耗。


7.蒸发:在蒸发器中用垃圾填埋气或废热(例如封闭的火炬,发动机或微型涡轮机的废气)加热废水可以将废水转化为水蒸气,从而减少多达95%的废水量。氨气和其他气味(例如,来自硫化物,如H2S)可能会作为蒸发器蒸汽羽流的一部分而产生。蒸发过程中产生的浓缩固体需要进行处理并通常被填埋。


8.深注入井:在管理框架支持井的位置以及有适当地质处置液体的区域,可以通过专门设计并允许的井将废水注入地下。注入废水的地下区域被地下的饮用水源下方的不可渗透的地层垂直分隔开。需要特殊的施工方法,包括用于保护地下地下水源的冗余手段。根据当地地质和渗滤液或其他考虑注入的废水,工业废水深注入井的深度通常在3,000英尺至大于12,000英尺的范围内。


9.反渗透(RO):使用可渗透膜可以有效减少氮和其他渗滤液成分,包括铵。将要处理的渗滤液加压到RO膜的一侧,由于膜的孔径很小,水分子穿过膜的孔,而使浓缩的化学成分悬浮在膜的另一侧。“浓缩液”废物流甚至可以使用更高压力的膜进行进一步处理,以减少要处理的浓缩液体积。浓缩液的体积随渗滤液的不同而不同,但通常在原始废物流的15%至35%之间。


      考虑对任何可行的脱氮或处理系统进行基准规模和中试规模的测试。如果废水/渗滤液的水质发生变化,则废水中残留的氮化合物的组成也可能发生变化。当产生废水的过程发生变化(例如,垃圾填埋场接受新型废物等)时,测试废水有助于确定氮化合物浓度的任何变化。因此,易于识别和实施对处理过程的必要更改,例如额外的曝气或化学添加。



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