湿式氧化法处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液的除氮效果研究.pdf

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1、北京石油化工学院学报第23卷第3期Vo1．23NO．3Journal0fBeijingInstituteof2015年9月Sep．2015Petro—chemicalTechnology湿式氧化法处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液的除氮效果研究陆健刚，钟燮(1．江西水利职业学院，江西南昌330013；2．江西省水利科学研究院，江西南昌310029)摘要：在论述国内外垃圾渗滤液氨氮去除研究进展的基础上，采用湿式氧化法处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液，实验中通过改变温度、pH、催化剂质量浓度，考察N元素迁移转化规律。结果表明，垃圾渗滤液膜滤浓缩液中总氮的去除主要是通过氨氮转化为硝氮而

2、实现，温度、pH、催化剂质量浓度的提高均能使总氮含量有所降低，当控制反应温度为225℃，pH为7，催化剂质量浓度为10mg／L时，脱氮效果明显关键词：湿式氧化；垃圾渗滤液膜滤浓缩液；温度；pH；催化剂浓度中图分类号：X783文献标志码：A目前，我国垃圾年产量达到1．7亿t，并以1垃圾渗滤液氨氦去除研究进展每年1o％的速度增长_1]。一般垃圾渗滤液具有污染物浓度高，有机污染物种类繁多，高氨目前，国内外对垃圾渗滤液中氨氮的去除研氮，难降解¨2]，水质复杂等特点_3]，若不妥善处究主要集中在化学沉淀法口、生物法口、空气吹理会污染地下水、地表饮用水源，并对环境和人脱法¨

3、]、反渗透法r-]、电化学法i-¨和膜法”等。体造成极大危害]。目前国内外垃圾处理方法魏倩娟等口阳对垃圾填埋场的废液进行研究表主要有焚烧、填埋和堆肥等[5_6]。垃圾经过长时明，在偏碱性条件下，对氨氮质量浓度为间的填埋势必会大量产生渗滤液，我国目前对1515mg／L的废液采用化学沉淀法反应2h，再渗滤液的处理大多都是采用传统的物化法、生沉淀0．5h，氨氮去除率可达91。张萍等口将物法和回灌法[7]，其中生物法因处理效率高，运废液pH调至11左右，室温吹脱1h，氨氮降低行成本低，不会产生二次污染而被广泛应用_8J。明显，取得较好的去除效果。郭健等[2叩通过研近年来

4、，膜技术处理垃圾渗滤液在我国尚处于究铵态氮的特点，优化反渗透工艺，对氨氮实现探索阶段，因其反应能耗高，对膜要求高，浓缩了高效分离。ElanaSoloveva等_21]通过电化学液难处理等问题而未得到广泛应用Lg。氧化法处理渗滤液，氨氮的去除率高达95。湿式氧化技术(WAO)具有净化效率高，李海庆等[2]利用由微孔疏水性聚丙烯中空纤维流程简单，占地面积小等特点[4]。笔者在总结制成的工业膜组件对垃圾渗滤液进行脱氮，研究分析国内外去除垃圾渗滤液膜滤浓缩液氨氮的表明，支撑气膜过程可有效去除垃圾渗滤液中研究现状基础上，对湿式氧化不同反应条件下99％以上的氨氮。李星等[2

5、采用直接蒸发法处N元素迁移、转化机理进行探讨。理垃圾渗滤液，结果表明，pH控制在碱性条件下，中期、晚期渗滤液氨氮蒸发量较大。2材料与方法收稿日期：2015—03—042．1实验条件基金项目：国家自然科学基金(51309082)作者简介：陆健刚(1989一)，男，硕士，主要从事水体生态修采用湿式氧化法处理垃圾渗滤液膜滤浓缩复研究，E—mail：lujg20083427@163．com。液，实验中控制反应压力为10MPa，反应时间为2北京石油化工学院学报2015年第23卷0．5h，过氧系数为5．0。垃圾渗滤液膜滤浓缩液后期反应物浓度的逐渐降低以及高温下反应物取自南京

6、水阁有机废弃物填埋场垃圾渗滤液膜密度的减小等负效应开始产生作用。滤浓缩液，氨氮质量浓度高达1400mg／L。2．2实验装置f采用自行设计的连续式湿式氧化装置，主●曼要由反应釜、加热器、冷凝器、电器控制器、压力爱删控制系统及气液分离室组成，具体工艺流程如图1所示。1501752o0225250图2不同温度下温脱度氮／℃效果对比随着温度的上升，总氮与无机氮在数值上逐渐接近，说明有机氮含量减少。当控制反应温度250℃时，出水中有机氮仅为31．2mg／L，而NH。N的去除效果并不明显。这是因为，较高温度下有机氮、氨氮易转化，且不同温度条件下其转化程度较为接近，因此各温度

7、下的氨图1实验装置工艺流程氮质量浓度维持在180mg／I左右。当温度由15O℃上升至200。C及从200C2．3实验方姗法枷姗㈣o上升到250℃过程中，硝氮质量浓度先上升后为探讨湿式氧化法处理垃圾渗滤液膜滤浓下降。这是由于硝氮的进一步降解对反应条件缩液时，不同温度、pH、催化剂浓度下N元素要求苛刻，因此在低温范围内(150～200¨C)，迁移转化规律，分别选取150、175、200、225、升温对氨氮向硝氮转化的促进作用较硝氮向氮250℃为反应温度条件，pH分别在3、5、7、9、气转化的促进作用更明显。同时发现，在此温11共5个梯度，分别添加0、10、20、30

8、、40、50度范围内，有