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反滲透總氮能降多少

發布時間:2023-05-08 15:39:16

❶ 什麼是污水總氮,總氮高如何解決

污水總氮所指的主要意思是,污水整體的氮含總量比較高,超出了標準的范圍和要求,所以這個時候一定要採用,專業的技術和方式對它進行合理的處理,才可以達到更環保的程度。

❷ 總氮的去除方法及原理

1、廢水中總氮的構成
總氮元素主要由氨氮、有機氮、硝態氮、亞硝態氮以及氮氧化合物組成,其中氨氮主要來自於氨水以及諸如氯化銨等無機物。有機氮主要來自於一些有機物中的含氮基團,比如有機胺類等。氮氧化合物諸如一氧化氮以及二氧化氮等是有毒氣體,由於狀態不穩定,一般很少存在。硝態氮在自然界中比較穩定,且含量較高,比如國防工業ZhaYao製造過程中大量用◇◇作為原料,機械化學等工業使用大量與◇◇相關的原材料作為氧化劑,同時很多污水通過前期生化以及硝化以後也含有大量的◇◇,因為硝態氮十分穩定,且極易溶解於水,因此污染十分嚴重,極易擴散。
2、氨氮的去除辦法
含氨氮廢水目前市場上技術已經非常成熟,一般通過以下幾種辦法去除。
第一,折點加氯氧化法,通過加入次◇◇或者漂白粉進行氧化,將氨氮轉化為氮氣釋放,目前市場上常見的氨氮去除劑基本以漂白粉為主。其反應方程式如下所示:
2NH2Cl + HClO →N2↑+3H++3Cl- +H2O
第二,利用微生物硝化和反硝化去除廢水中的氨氮,其原理是硝化菌和反硝化菌的聯合作用,將水中氨氮轉化為氮氣以達到脫氮目的。首先通過硝化細菌和亞硝化細菌將氨氮轉化為亞◇◇和◇◇,然後再進行反硝化,將◇◇轉化為氮氣。其反應原理圖如下所示:
2NH3 + 3O2 → HNO2 + H2O + 能量(亞硝化作用)
2HNO2 + O2 → 2HNO3 + 能量(硝化作用)
HNO3 + CH3OH → N2 + CO2 + H2O + 能量(反硝化作用)
3、有機氮的去除辦法
在一些廢水中含有有機氮,有機氮大多通過微生物去除。在轉化中,主要包括氨化、硝化和反硝化三個階段。在氨化過程中,水中有機氮在微生物作用下轉化為氨氮。硝化過程中,首先在亞硝化桿菌的作用下,氨氮轉化為亞◇◇氮,然後在硝化桿菌作用下,亞◇◇氮進一步被氧化成◇◇氮。反硝化過程中,◇◇氮轉化為氮氣,釋放到空氣中,也正是在這個過程中,水中的氮被徹底去除了。
4、硝態氮的去除辦法
硝態氮主要是指◇◇根離子,目前有採用離子交換、膜滲透、吸附以及生物脫氮的方法。其中離子交換法、膜滲透法以及吸附法都只是◇◇根離子的濃縮與轉移,無法真正去除總氮,濃縮以後的◇◇根廢液需要進一步處理。
在生物脫氮中,主要是指◇◇根離子通過反硝化細菌降解轉化為氮氣的過程。在傳統的生化方法中,需要極大地佔地面積,而且由於微生物密度低,微生物脫氮效率很低,而且出水不清澈,有懸浮物,不耐毒性物質。
蘇州湛清環保科技有限公司新設計一種高效反硝化生物濾池裝置,經過特殊結構設計的高效反硝化生物濾池,專為工業廢水處理研發,適應工業廢水高鹽分、高毒性、高硝氮、波動大的水質特點。

該技術具有以下特點:
脫氮效率高——正常運行脫氮負荷2kg N/m³·d,出水總氮穩定達標
佔地面積小——10t/h的處理量,降低20mg/L總氮,佔地面積僅3㎡
易操作維護——全自動控制,無需更換填料,反沖洗水量少、頻率低
污泥產量少——反沖洗排出的少量微生物迴流至生化池繼續分解
運行成本低——去除20 mg/L的總氮,噸水成本約0.7元

反滲透膜對氨氮的去除率

反滲透膜是一種有效的水處理技術,它可以有效地去除水中的氨氮。反滲透膜可以有效地去除水中的氨氮,其去除率可以達到90%以上。反滲透膜的去除效果取決於多種因素,包括水的質量、溫度、pH值、滲透壓差等。此外,反滲透膜的去除效果還受到膜的譽腔結構和材料的影響。笑虛晌通常情況下,反滲透膜的去除率可以達到90%以上,但也可能會受到外界因素的影響,因此反碰鋒滲透膜的去除率不能保證一定達到最低200字。

❹ 污水排放怎樣降低總氮至達標

總氮的去除包括氨氮的去除、有機氮的去除、硝態氮的去除等。
1、氨氮去除
一般通過以下幾種辦法去除。
(1)折點加氯氧化法,通過加入次氯酸鈉或者漂白粉進行氧化,將氨氮轉化為氮氣釋放,目前市場上常見的氨氮去除劑基本以漂白粉為主。
(2)利用微生物硝化和反硝化去除污水(廢水)中的氨氮,其原理是硝化菌和反硝化菌的聯合作用,將水中氨氮轉化為氮氣以達到脫氮目的。
2、有機氮去除
常用如下方法:
生物法,氮化合物在生物作用下可實現向氮氣的轉化;
化學法,通過氧化使氮化合物直接從有機氮、氨氮直接轉化為氮氣。
生物法成本較低,效果穩定,但工藝復雜,操作困難,且佔地面積較大,運行時間較長;化學法省去中間轉化步驟,更快速直接,但成本較高,折點加氯法控制難度大,效果不穩定。
3、硝態氮超標怎麼去除呢?
硝態氮主要是指硝酸根離子,目前有採用離子交換、膜滲透、吸附以及生物脫氮的方法。其中離子交換法、膜滲透法以及吸附法都只是硝酸根離子的濃縮與轉移,無法真正去除總氮,濃縮以後的硝酸根廢液需要進一步處理。
在生物脫氮中,主要是指硝酸根離子通過反硝化細菌降解轉化為氮氣的過程。

❺ 有誰能較系統的說明污水處理系統的原理與步驟

污水處理系統污水處理為使污水達到排水某一水體或再次使用的水質要求,並對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應用於建築、農業,交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域,也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。下面介紹幾種常見的污水處理系統。 一、SPR高濁度污水處理系統 沿用了許多年的傳統的「一級處理」及「二級處理」水處理工藝技術和設備已經難以適應當今的高濁度和高濃度污水的凈化處理要求,最新發明的「SPR高濁度污水凈化系統」(美國發明專利)將污水的「一級處理」和「三級處理」程序合並設計在一個SPR污水凈化器罐體內,在30分鍾流程里快速完成。它容許直接吸入懸浮物(濁度)高達500毫克/升至5000毫克/升的高濁度污水,處理後出水的懸浮物(濁度)低於3毫克/升(度);它容許直接吸入CODcr為200毫克/升至800毫克/升的高濃度有機污水,處理後出水CODcr可降為40毫克/升以下。只需用相當於常規的一、二級污水處理廠的工程投資和低於常規二級處理的運行費用,就能夠獲得三級處理水平的效果,實現城市污水的再生和回用。 SPR污水處理系統首先採用化學方法使溶解狀態的污染物從真溶液狀態下析出,形成具有固相界面的膠粒或微小懸浮顆粒;選用高效而又經濟的吸附劑將有機污染物、色度等從污水中分離出來;然後採用微觀物理吸附法將污水中各種膠粒和懸浮顆粒凝聚成大塊密實的絮體;再依靠旋流和過濾水力學等流體力學原理,在自行設計的SPR高濁度污水凈化器內使絮體與水快速分離;清水經過罐體內自我形成的緻密的懸浮泥層過濾之後,達到三級處理的水準,出水實現回用;污泥則在濃縮室內高度濃縮,定期靠壓力排出,由於污泥含水率低,且脫水性能良好,可以直接送入機械脫水裝置,經脫水之後的污泥餅亦可以用來製造人行道地磚,免除了二次污染。 最新發明的SPR污水凈化技術以其流程簡單可靠、投資和運行費用低、佔地少、凈化效果好的眾多優勢將為當今世界的城市污水的再利用開創一條新路。城市污水實現再利用之後,為城市提供了第二淡水水源,為城市的可持續發展提供了必不可少的條件,其經濟效益和社會效益是不可估量的。 SPR污水處理系統與眾不同的技術特點 1、城市生活污水和處理葯劑的混合主要是在泵前吸葯管道、污水泵葉輪、蛇形反應管和瓷球反應罐的組合作用下完成的,依照紊流速度、混合時間、和水力學結構數據設計,得以十分充分的混合,為取得最佳混凝凈化效果和最大限度地節省葯劑創造了前提條件。這是過去常規的一級處理和二級處理之水工結構所做不到的。 2、SPR系統處理城市污水時,採用五種以上污水處理葯劑及其最佳配方組合使用,靠化學反應使污水中溶解狀態的有機污染物、重金屬離子和有害的鹽類從水中析出,成為有固相界面的微小顆粒(它包含有污水三級處理的作用)。其中還選用了一種吸附效果很好而價錢又很便宜的吸附劑,以吸附有機污染物和色度。靠消毒劑在30分鍾的流程內殺滅細菌和大腸桿菌。靠混凝的物理化學吸附作用將懸浮物及各類雜質凝聚成大而且密實的絮團。這樣發揮各葯劑的單獨作用和它們之間的交聯作用的用葯方式是與常規的物理化學法不相同的。而且SPR系統使用的組合葯劑配方,只能在具有十分精細的水動力學參數設計的SPR污水凈化器及其系統里才能充分發揮作用,在常規的水工系統里是無法使用的。 3、SPR系統裝置能夠依照模擬試驗得出的配方,藉助大氣壓力和流量計,十分精確地投加混凝葯劑和絮凝葯劑,不致因加葯過量而造成葯劑殘留在凈化後的出水中,而且動力消耗很少。 4、SPR污水凈化器內部結構是完全按照混凝機理精確設計的,形成的渦旋流動和各部位恰當的水流速度,使得膠體顆粒之間有最多的碰撞次數,並且有凝聚吸附所需的最佳流速環境。從而在極小的容積內獲得了極充分的凝聚效果。這也是常規水工裝置無法比擬的。 5、根據混凝形成的絮團實際狀況,准確確定了SPR污水凈化器內部的水動力學數據,使得在罐體中上部形成了一個有幾十厘米厚的、十分緻密的懸浮泥層。所有經過混凝的出水都必須通過此懸浮泥層的過濾,才能升流到罐體上部的清水匯集區。它十分成功地起到了污水高級處理工藝中極為重要的過濾作用。 這個緻密的懸浮泥層是由污水中的污泥及混凝葯劑形成的絮體本身組成的。隨著絮體由下向上運動,使泥層的下表層不斷增加、變厚;同時,隨著過濾水力學原理形成的罐體的旁路流動,引導著懸浮泥層的上表層不斷流入中心接泥桶,上表層不斷減少、變薄。這樣,懸浮泥層的厚度達到一個動態的平衡。當混凝後的出水由下向上穿過此懸浮泥層時,此絮體濾層靠界面物理吸附和電化學特性及范德華力的作用,將懸浮膠體顆粒、絮體、細菌菌體等等雜質全部攔截在此懸浮泥層上,使出水水質達到三級處理的水平。由於泥層是由絮體組成,緻密度高,過濾效率遠遠高於常規的沙粒層過濾;由於是處於懸浮狀態的絮體泥層作濾層,其過濾的水頭(阻力)損失非常小,所以動力消耗遠遠低於常規的砂層過濾、微孔過濾、或反滲透膜過濾;又由於過濾泥層是凈化過程中由污水中的污泥自動補充添加,又自動被引走,即過濾泥層自身在不斷地更新,過濾泥層總是保持著穩定的厚度,而且總是保持著穩定的物理吸附和電化學吸附性能,因此能獲得穩定的過濾效果。而且完全免去了常規系統中必不可少的過濾層的反沖洗以及反沖洗帶來的眾多麻煩。這種結構和原理與常規的三級污水處理的過濾裝置是完全不同的,這里沒有價格昂貴的反滲透膜過濾、微孔過濾、或活性炭過濾等裝置。所以,投資省、動力消耗小、運行費用低是SPR系統的必然優勢。 6、SPR系統選用的絮凝劑,同時也是良好的污泥助濾劑,所以,系統最後排出的污泥漿,其脫水性能良好,可以不另外添加助濾劑,就直接泵入壓濾機脫水。泥餅可以製成人行道地磚再利用,不會帶來二次污染的問題。它沒有傳統的生化法產生的污泥含水率很高、脫水性能很差的致命弱點。 7、本類型污水凈化器曾開機運行處理過養豬場污水、養雞場污水、煤礦礦井坑道污水、生豬屠宰場污水、高粱釀酒廠酒糟污水、紡織印染污水、再生紙造紙污水和城市生活污水等等含有大量有機污染物和氨氮的污水;也成功應用於陶瓷廠污水、牆地磚廠污水、大理石水磨拋光污水、洗煤污水、燃煤鍋爐濕法除塵污水、石英砂洗砂污水等懸浮物含量極高的污水的凈化和回用。各地權威檢測部門測試了污水凈化器進水和出水的有關數據。測試報告單表明:氨氮去除率可以達到85%,總氮去除率可達95%,有機氮去除率可達96%,BOD去除率可達95%,懸浮物的去除率則高達98.3%~99.6%,出水濁度達到3度(3毫克/升)以下。這是本凈水系統在低投資、低運轉費的前提下所獲得的出水指標。這是常規的物化法和生物化學法的一級、二級處理系統都無法達到的。 除發達國家有專門的城市生活污水管路系統外,實際的城市污水往往混入有許多工業污水,可生化性差和污染物成分不規則地快速變化是我們面臨的現實,而針對降解某種有機污染物的微生物生長、繁殖的過程卻太長,所以,傳統生化系統難以適應當今愈來愈工業化了的城市的污水。SPR系統已擁有處理眾多工業污水的適應能力和物化法具有的快速應變能力,容易通過自動化的手段應付系統入口污水水質的變化,保持穩定的凈化效果。 8、在SPR系統中投放殺菌消毒葯劑時,只要增加一些投氯量(無需另外增加設備)就可以起到用氯來氧化除氨的作用,進一步提高污水處理系統去除氨氮的效率。 9、假如經過SPR系統處理後的出水氨氮含量還未達到較嚴格的要求(如某些發達國家或發達地區將排水標準定為含氨氮1毫克/升以下),也可以後續再串聯設置一級離子交換裝置,靠斜發沸石離子交換柱最終達到除氨氮的目標。 因為斜發沸石離子交換系統要求進口水質的懸浮物含量要低於35毫克/升,否則會影響離子交換柱的功能和壽命,從而大大增加離子交換的運行費用。過去,常規的一、二級污水處理裝置是難以長期穩定地達到這樣的前處理水平的,因而限制了離子交換法除氨氮技術的廣泛應用。現在,SPR污水處理系統絕對可以保證凈化後出水的懸浮物含量低於3毫克/升(實際運行中出水的懸浮物含量多為1毫克/升),使得後續的斜發沸石離子交換系統去除氨氮的負荷減輕很多,交換柱的使用壽命會大大延長,即離子交換的運行費用會大大降低,將使離子交換法除氨氮技術的優點得到更充分的發揮。 10、其實,經過SPR污水凈化系統處理後的出水,其懸浮物的含量小於3毫克/升,濁度也小於3度(毫克/升),達自來水標准,不再會堵塞輸水管路,並且已經經過了良好的消毒。將此出水回送到城市各地,作為城市草坪綠地和樹木綠化澆灌用水是十分安全、可靠的。經過SPR系統處理後的出水中,殘存的氮含量已經很低,氮作為植物生長的營養物是不必去除、或不必去除得那麼干凈的。從而可以免去除氮的深度處理投資及其運行費用,既保證了環境質量,又為社會節省了大筆資金。用此回用水取代自來水作為城市綠化用水,將大大節省城市的淡水資源,減輕城市市政部門的供水壓力,對城市的整體經濟發展定會產生十分巨大的效益。這是城市污水回用的新概念。 11、這種純粹的物理化學法污水處理系統,受天氣、環境及人為因素的影響少,操作人員控制處理系統的能力和靈活性都大大優越於生物化學法,這是眾所周知的。 二、連續循環曝氣污水處理系統(CCAS) (一)CCAS工藝簡介 CCAS工藝,即連續循環曝氣系統工藝(Continuous Cycle Aeration System),是一種連續進水式SBR曝氣系統。這種工藝是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式處理法)的基礎上改進而成。SBR工藝早於1914年即研究開發成功,但由於人工操作管理太煩瑣、監測手段落後及曝氣器易堵塞等問題而難以在大型污水處理廠中推廣應用。SBR工藝曾被普遍認為適用於小規模污水處理廠。進入60年代後,自動控制技術和監測技術有了飛速發展,新型不堵塞的微孔曝氣器也研製成功,為廣泛採用間歇式處理法創造了條件。1968年澳大利亞的新南威爾士大學與美國ABJ公司合作開發了「採用間歇反應器體系的連續進水,周期排水,延時曝氣好氧活性污泥工藝」。1986年美國國家環保局正式承認CCAS工藝屬於革新代用技術(I/A),成為目前最先進的電腦控制的生物除磷、脫氮處理工藝。 CCAS工藝對污水預處理要求不高,只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池,除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內完成,出水可達標排放。 經預處理的污水連續不斷地進入反應池前部的預反應池,在該區內污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附,並一起從主、預反應區隔牆下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)進入反應區。在主反應區內依照「曝氣(Aeration)、閑置(Idle)、沉澱(Settle)、排水(Decant)」程序周期運行,使污水在「好氧-缺氧」的反復中完成去碳、脫氮,和在「好氧-厭氧」的反復中完成除磷。各過程的歷時和相應設備的運行均按事先編制,並可調整的程序,由計算機集中自控。 CCAS工藝的獨特結構和運行模式使其在工藝上具有獨特的優勢: (1)曝氣時,污水和污泥處於完全理想混合狀態,保證了BOD、COD的去除率,去除率高達95%。 (2)「好氧-缺氧」及「好氧-厭氧」的反復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率達80%以上,保證了出水指標合格。 (3)沉澱時,整個CCAS反應池處於完全理想沉澱狀態,使出水懸浮物(SS)極低,低的SS值也保證了磷的去除效果。 CCAS工藝的缺點是各池子同時間歇運行,人工控制幾乎不可能,全賴電腦控制,對處理廠的管理人員素質要求很高,對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴格。 (二)國內外城市污水處理廠發展概況 水是經濟發展和社會可持續發展的一個重要因素。隨著城市規模的不斷擴大和人口的增加,水環境污染成了一大難題。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因,是制約許多城市可持續發展的主要原因之一。「環境保護」是我國的基本國策,中國可持續發展的戰略與對策制定的2000年治理目標,要求城市污水集中處理率達20%。目前,我國正處於城市污水處理事業的大發展時期,尤其隨著國家西部大開發戰略的實施,中國中西部環境與生態保護已被提上首要議事日程。 城市生活污水處理自200年前工業革命以來,越來越受到人們的重視。城市污水處理率已成為一個地區文明與否的一個重要標志。近200年來,城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發展到利用各種先進技術、深度處理污水,並回用。處理工藝也從傳統活性污泥法、氧化溝工藝發展到A/O、A2/O、AB、SBR(包括CCAS工藝)等多種工藝,以達到不同的出水要求。我國城市污水處理相對於國外發達國家、起步較晚,目前城市污水處理率只有6.7%。在我們大力引起國外先進技術、設備和經驗的同時,必須結合我國發展,尤其是當地實際情況,探索適合我國實際的城市污水處理系統。 結合我國實際情況,參考國外先進技術和經驗,建設城市污水處理廠應符合以下幾個發展方向: (1)總投資省。我國是一個發展中國家,經濟發展所需資金非常龐大,因此嚴格控制總投資對國民經濟大有益處。 (2)運行費用低。運行費用是污水處理廠能否正常運行的重要因素,是評判一套工藝優劣的主要指標之一。 (3)佔地省。我國人口眾多,人均土地資源極其緊缺。土地資源是我國許多城市發展和規劃的一個重要因素。 (4)脫氮除磷效果。隨著我國大面積水體環境的富營養化,污水的脫氮除磷已經成為一個迫切的問題。我國最新實施的國家《污水綜合排放標准》(GB8978-1996)也明確規定了適用於所有排污單位,非常嚴格地規定了磷酸鹽排放標准和氨氮排放標准。這就意味著今後絕大多數城市污水處理廠都要考慮脫氮除磷的問題。 (5)現代先進技術與環保工程的有機結合。現代先進技術,尤其是計算機技術和自控系統設備的出現和完善,為環保工程的發展提供了有力的支持。目前,國外發達國家的污水處理廠大都採用先進的計算機管理和自控系統,保證了污水處理廠的正常運行和穩定的合格出水,而我國在這方面還比較落後。計算機控制和管理也必將是我國城市污水處理廠發展的方向。 (三)幾種處理系統的工藝比較 為了選擇出工藝上最可靠,投資上最經濟,管理上最方便的城市污水處理系統,結合當地的實際情況,我們調研了國內外污水處理廠的成熟經驗和發展趨勢,並進行了比較。 目前,國內外城市污水處理廠處理工藝大都採用一級處理和二級處理。一級處理是採用物理方法,主要通過格柵攔截、沉澱等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質。這一處理工藝國內外都已成熟,差別不大。二級處理則是採用生化方法,主要通過微生物的生命運動等手段來去除廢水中的懸浮性,溶解性有機物以及氮、磷等營養鹽。目前,這一處理工藝有多種方法,歸結起來,有代表性的工藝主要有傳統活性污泥、氧化溝、A/O或A2/O工藝、SBR及CCAS工藝等。目前,這幾種代表工藝在國內外都有實際應用。 三、農村生活污水無動力多級厭氧復合生態處理系統 農村生活污水無動力多級厭氧復合生態處理系統技術適用於分散戶廚房、洗衣、洗澡等低濃度農村生活污水的處理,尤其適合有地勢差異的分散戶或2~5聯戶的農村生活污水處理。眉山市青神縣黑龍鎮羅出村及龍女村可以使用該技術。 厭氧生物專家G.lettinga教授斷言,厭氧處理生物技術如果有適合的後處理方法相配合,可以成為分散型生活污水處理模式的核心手段,這一模式比傳統的集中處理方法更具有可持續性和生命力,尤其適合發展中國家的情況。 1.基本原理 針對我國當前資金短缺、能源不足與污染日益嚴重的現狀,厭氧處理技術是特別適合我國國情的一項技術。但因為單獨的厭氧對氮、磷等營養元素基本上沒有去除能力,污水中的氮、磷會使水體富營養化。同時單獨的厭氧處理也不能很好地去除病菌,厭氧出水通常情況下不能達到國家的排放標准。因此,單獨的厭氧處理還只能作為一種預處理,必須選擇合適的後續處理單元。 基於上述背景,針對獨戶或聯戶生活污水的處理,基本形成一套成熟的厭氧處理與生態床相結合的處理方法,簡稱無動力多級厭氧復合生態處理系統。 該系統主要由2~3格厭氧池和1格比表面積較大的砂礫石、細土等為基質的復合生態床組成,其中各池之間靠管道連通,污水在池內停留的時間為5~7天。生活污水經過厭氧處理,生活污水中懸浮物可以沉澱,難降解有機污染物被厭氧微生物轉化為小分子有機物。復合生態床表面可種植水生生物。 復合生態床除起到過濾作用外,有機物的床體還能夠提高處理效果。一是植物的生長改變生態床的流態,生長的植物根系和莖桿對水流的阻礙作用有利於均勻布水,延長水力停留時間;二是植物的根系創造有利於各種微生物生長的微環境,植物根莖的延伸會在植物根系附近形成有利於硝化作用的好氧微區,同時在遠離根系的厭氧區里含有大量可利用的碳源,這又提供了反硝化條件;三是植物生長對各種營養物尤其是硝酸鹽氮具有吸收作用。 污水經厭氧「粗」處理後,後續「精」處理單元的負荷相對較小,這樣可以節省生態床的佔地面積,污水中的懸浮物經厭氧反應器處理後,大部分能被有效地去除,這樣也可以防止生態床堵塞。因此,這種組合不但能有效地去除有機物,還能有效解決目前污水處理中難以做到的氮、磷皆能達標的難題。 2.技術流程 無動力多級厭氧復合生態處理系統工藝流程如下: 污水-污水收集系統(管道)-3格厭氧發酵處理池 - 復合生態床 工藝說明如下: (1)污水收集系統 該系統處理對象一般為廚房和洗浴房產生的污水,將下水道等與污水管道之間採用暗槽連接,並在入井口處設一格柵以去除較大的顆粒物。 (2)處理池由厭氧發酵池和復合生態系統床組成,形成一體化結構 厭氧發酵池由3個格組成。厭氧發酵的第1格主要是用來調節水量,同時在某種程度上也具有均勻水質和初沉的作用;第2、3格對污水中有機物進行有效降解,有利於復合生態床處理。 處理池總容積的計算:V=Q*T 式中 V-升流池設計容積(m ) Q-預計升流池處理水量(m /h) T-污水在升流池中停留時間(h) T一般取為6~7天,V-目前在農村示範成功的池型有3 m 和4.5m 。 (3)復合生態床結構 復合生態床是處理系統中的主要構築物,是一個或兩個滲濾池組合而成的矩形的磚結構物。池內裝有沙礫和人工土等基質。 (4)沙礫和人工土的組成和厚度 Ⅰ沙礫層由不同粒徑沙礫組成,一般分為3~4層,沙礫採用多孔、比表面積大的無機基質。 Ⅱ人工土的選配 土壤中存在種類繁多,數量龐大的各種細菌、真菌、放線菌、藻類、原生動物等,是維持土壤、完成生態系統功能中物質和能量轉化不可缺少的組成部分,它們是土壤生態系統中物質和能量循環的分解者和轉化者。因此,人工土應選擇沙、高肥力的耕層壤質土和草炭為原料。人工土的厚度一般為10~20cm。 3.技術特點 該處理系統工藝流程簡單,出水水質好,抗沖擊能力強,無需採用人工曝氣、污泥迴流、混合攪拌等措施,也就不存在大型的處理機械和復雜的操作控制系統,所以運行工作極為簡單,不需要大量訓練有素的操作管理人員,非常適宜目前我國農村迫切需要經濟、高效、節能、技術先進可靠的污水處理工藝和技術。

❻ 污水中總氮怎麼去除

1、 總氮元素主要氨氮、有機氮、硝態氮、亞硝態氮以及氮氧化合物組成,其中氨氮內主要來自容於氨水以及諸如氯化銨等無機物。如果濃度低情況,降解氨氮,總氮也會隨之降低。廢水中含有有機氮,有機氮大多通過微生物去除。在轉化中,主要包括氨化、硝化和反硝化三個階段。
2、 微生物法,例如活性污泥法、(甘度)反硝化菌等等。
3、厭氧池池或者缺氧池去除總氮:反硝化反應中迅速產生硝酸還原酶和亞硝酸還原酶將硝酸鹽和亞硝酸鹽還原成氮氣(N2)或一氧化二氮(N2O),達到凈化污水的目的。
總氮去除找甘度……

❼ 工業廢水中氨如何去除

工業廢水去除氨氮的主要方法有:物理法、化學法、生物法。物理法含反滲透、蒸餾、土壤灌溉等處理技術;化學法含離子交換、氨吹脫、折點加氯、焚燒、化學沉澱、催化裂解、電滲析、電化學等處理技術;生物法含藻類養殖、生物硝化、固定化生物技術等處理技術。目前比較實用的方法有:折點加氯法、選擇性離子交換法、氨吹脫法、生物法以及化學沉澱法。具體方法如下:

  1. 折點氯化法去除氨氮:折點氯化法是將氯氣或次氯酸鈉通入廢水中將廢水中的NH3-N氧化成N2的化學脫氮工藝。當氯氣通入廢水中達到某一點時水中游離氯含量最低,氨的濃度降為零。當氯氣通入量超過該點時,水中的游離氯就會增多。因此該點稱為折點,該狀態下的氯化稱為折點氯化。處理氨氮廢水所需的實際氯氣量取決於溫度、pH值及氨氮濃度。氧化每克氨氮需要9~10mg氯氣。pH值在6~7時為最佳反應區間,接觸時間為0.5~2小時。折點加氯法處理後的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫進行反氯化,以去除水中殘留的氯。氯化法的處理率達90%~100%,處理效果穩定,不受水溫影響,在寒冷地區此法特別有吸引力。投資較少,但運行費用高,副產物氯胺和氯化有機物會造成二次污染,氯化法只適用於處理低濃度氨氮廢水。

  2. 選擇性離子交換化去除氨氮:離子交換是指在固體顆粒和液體的界面上發生的離子交換過程。離子交換法選用對NH4+離子有很強選擇性的沸石作為交換樹脂,從而達到去除氨氮的目的。沸石具有對非離子氨的吸附作用和與離子氨的離子交換作用,它是一類硅質的陽離子交換劑,成本低,對NH4+有很強的選擇性。該工藝具有較高的氨氮去除率和穩定性,能成功地去除原水和二級出水中的氨氮。離子交換法具有工藝簡單、投資省去除率高的特點,適用於中低濃度的氨氮廢水(<500mg/L),對於高濃度的氨氮廢水會因樹脂再生頻繁而造成操作困難。但再生液為高濃度氨氮廢水,仍需進一步處理。

  3. 空氣吹脫法與汽提法去除氨氮:空氣吹脫法是將廢水與氣體接觸,將氨氮從液相轉移到氣相的方法。該方法適宜用於高濃度氨氮廢水的處理。該方法比較適合處理高濃度氨氮廢水,但吹脫效率影響因子多,不容易控制,特別是溫度影響比較大,在北方寒冷季節效率會大大降低,現在許多吹脫裝置考慮到經濟性,沒有回收氨,直接排放到大氣中,造成大氣污染。汽提法是用蒸汽將廢水中的游離氨轉變為氨氣逸出,處理機理與吹脫法一樣是一個傳質過程,即在高pH值時,使廢水與氣體密切接觸,從而降低廢水中氨濃度的過程。吹脫和汽提法處理廢水後所逸出的氨氣可進行回收:用硫酸吸收作為肥料使用;冷凝為1%的氨溶液。

  4. 生物法去除氨氮:生物法去除氨氮是在指廢水中的氨氮在各種微生物的作用下,通過硝化和反硝化等一系列反應,最終形成氮氣,從而達到去除氨氮的目的。生物法脫氮的工藝有很多種,但是機理基本相同。都需要經過硝化和反硝化兩個階段。生物脫氮法可去除多種含氮化合物,總氮去除率可達70%~95%,二次污染小且比較經濟,因此在國內外運用最多。其缺點是佔地面積大,低溫時效率低。常見的生物脫氮流程可以分為3類:多級污泥系統、單級污泥系統、生物膜系統。

  5. 化學沉澱法去除氨氮:化學沉澱法是根據廢水中污染物的性質,必要時投加某種化工原料,在一定的工藝條件下(溫度、催化劑、pH值、壓力、攪拌條件、反應時間、配料比例等等)進行化學反應,使廢水中污染物生成溶解度很小的沉澱物或聚合物,或者生成不溶於水的氣體產物,從而使廢水凈化,或者達到一定的去除率。利用化學沉澱法,可使廢水中氨氮作為肥料得以回收。

❽ 收集填埋場的垃圾滲濾液的工藝流程

1、預處理系統。來自填埋場的滲濾液經收集後進人調節池,經回灌處理後提升至袋式過濾器,去除較大的顆粒物。2、MBR系統。滲濾液經預處理後進入MBR系統,MBR是一種分體式膜生化反應器,垃圾滲濾液處理設備包括生化反應器和超濾UF兩個單元。生化反應器包括前置式反硝化和硝化兩部分,在硝化池中,通過高活性的好氧微生物作用,降解大部分有機物。氨氮一部分通過生物合成去除、大部分在馴化產生的高效的硝化菌的作用下轉變成為硝酸鹽和亞硝酸鹽,迴流到反硝化池,在缺氧環境中還原成氮氣排出,達到生物脫氮的目的。3、納濾及反滲透系統。MBR出水進入納濾系統,進一步分離難降解較大分子有機物和部分氨氮,同時進一步進行脫鹽處理,納濾系統的核心是在通過抗污染濃縮分離膜(卷式有機復合膜),在13bar左右的壓力下對污水進行濃縮分離。反滲透同樣採用濃水內循環二段式系統,回收率保證在8o%以上,出水COD去除率在80%左右。4、剩餘污泥、濃縮液處理系統。系統運行中會產生一定量的剩餘污泥和濃縮液,為避免引起二次污染,需對其進行無害化處理。剩餘污泥定期定量排人污泥池,上清液迴流至調節池,污泥經污泥泵回罐填埋場處理。納濾、反滲透系統產生的濃縮液收集進入濃縮液池,通過液位控制濃縮液回灌泵進行回灌填埋區處理。

❾ 滲濾法總的容量

滲濾法總的容量
讀] 污水土壤滲濾就地處理系統由預處理系統和土壤滲濾兩部分組合而成,在國內這種污水處理系統的研究始於20 世紀80 年代初,主要任務是通過利用自然生態系統的功能,發展低成本、低能耗的生活污水土地處理技術。
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技術原理和背景:
污水土壤滲濾就地處理系統由預處理系統和土壤滲濾兩部分組合而成,在國內這種污水處理系統的研究始於20 世紀80 年代初,主要任務是通過利用自然生態系統的功能,發展低成本、低能耗的生活污水土地處理技術。
土壤滲濾法特別適用於污水管網不完備的地區,是一項處理分散排放生活污水的實用技術。在某小區長達6年的運行結果說明:該系統對生活污水中的有機物和氮、磷等具有較高和穩定的去除效果,CODCr去除率>80%,BOD5去除率>90%,NH3-N去除率>90%,TP去除率>98%。
基本原理:污水土壤滲濾就地處理系統是基於生態原理基礎上,揉進現代的厭氧、好氧的污水處理技術,而形成的一種生態工程水處理技術。其基本原理是生活污水經過預處理工藝處理後,經提升泵提升流入各土壤滲濾管中,管中流出的污水均勻地向土壤滲濾層滲濾,經過一系列物理、化學和生物降解等過程得到凈化,出水經集水管收集後排放。
在土壤-微生物-植物系統的綜合凈化功能作用下,使水與污染物分離,水被滲濾並通過集水管道收集,污染物通過物化吸附被截留在土壤中,碳和氮由於厭氧及好氧過程,一部分被分解成為無機碳、氮留在土壤中,一部分變成氮氣和二氧化碳逸散在空氣中,磷則被土壤物理化學吸附,截留在土壤中,為草坪或者其它植物所利用。
土壤對污水的凈化作用是一個十分復雜的綜合過程,土壤的凈化過程既包括物理、化學和生物的作用;又包括物理化學和生物化學的作用,即有土壤的賣裂過濾、截留、滲透、物理吸附、化學吸附、化學分解、中和、生物氧化以及微生物及植物的攝取等過程。

圖1 土壤滲濾工藝原理圖
生化作用:土壤微生物的生物降解、轉化及固定作用土壤為細菌、放線菌、真菌、藻類及原生動物等提供了適宜的生活環境,它們不斷的進行各種代謝活動,維持土壤環境內以及土壤與其它環境介質之間的物質循環。土壤中的有機質及土壤水可以作為微生物所需的碳源和水分來源。在土地滲濾系統中,廢水中的有機污染物進入環境後,無疑可增大土壤的有機碳來源,導致土壤微生物加速繁殖,使有機質降解同化作用大大加快,廢水中的大部分有機污染物在幾天之內可被去除。在土壤環境中,微生物不僅通過其異養化過程降解污染物,還可分泌胞外酶等進入周邊環境,這些胞外酶可以作為催化劑誘導生化反應的發生。當然,廢水中的有毒有害物質超過一定濃度時會對土壤微生物產生不良的毒理反應,導致微生物死亡。因此,在土地處理系統設計過程中必須控制污染物負荷率,保證任何一種單一污染物濃度不超過對微生物引起毒害作用的閥值。在某些情況下,污染物會引起土壤微生物種類和數量的下降,一些對污染物毒性敏感的種類將會被擾配態淘汰。但那些適合這些污染物的種類將加速生長和繁殖,形成系統中的優勢種類。其它一些種類則可經一個時期的適應過程或通過污染物誘導基因組成的變化適應新的環境。這是一個微生物生態系緩源統在人為脅迫作用下的「 自然選擇」 過程。經過這個適應過程後微生物降解將達到很高的速率,並對突然的大量污染物質負荷的沖擊具有較強的緩沖能力。
植物的吸收、轉化、降解與合成:在植物生長季節,土壤中植物根系活動非常活躍。一方面,植物通過根系吸收土壤及廢水中的水分和N、P 等營養元素,作為構造植物體所需物質,一些非植物生長必需物質如金屬離子和部分有機物也可以隨植物體蒸騰拉力被植物吸收並積累。通過這一過程可以去除廢水中大量的營養型污染物和部分有機物。另一方面,由於土壤土質疏鬆及植物根系的傳導作用,具有充分的氧氣,同時根系所分泌的酶、氨基酸等為微生物的生存提供了必要的養分,因此為污染物的降解提供了有利條件。根系分泌物中的酶還可以為廢水中污染物的轉化與固定提供催化機制,加速其降解及固定速率。
物理化學作用:土壤膠體與腐殖質表面具有負電性吸附位點,可以以不同能級水平的吸引力吸附不同價態的陽離子。這種吸附是一個動態的可逆過程,根據周邊環境中離子濃度的變化可以不斷進行離子交換。在正常中性土壤中,主要吸附離子為Ca2+、Mg2+、K+ 和Na+;在酸性土壤中,H+和Al3+占據大量吸附位點,而在鹼性土壤中,Na+為主要吸附離子。通常狀況下,吸附離子與游離態離子數量保持動態平衡。但廢水中離子進入土壤後,這種動態平衡將被破壞,一些吸附能力較弱的離子將被取代,產生離子的凈轉移。
土壤的機械阻留及物化阻留作用:土壤顆粒間的孔隙具有截留、濾除水中懸浮顆粒的性能。污水流經土壤,懸浮物被截留,污水得到凈化。影響土壤物理過濾凈化效果的因素有土壤顆粒的大小、顆粒間孔隙的形狀和大小、孔隙的分布及污水中懸浮顆粒的性質、多少、大小等。在非極性分子之間的范德華力的作用下,土壤中粘土礦物顆粒能夠吸附土壤中的中性分子。污水中的部分重金屬離子在土壤膠體表面,因陽離子交換作用而被置換吸附並生成難溶性的物質被固定在礦物的晶體中。金屬離子與土壤中的無機膠體和有機膠體顆粒,由於螯合作用而形成螯合化合物;有機物與無機物的復合化合而生成復合物;重金屬離子與土壤顆粒之間進行陽離子交換而被置換吸附;某些有機物與土壤中重金屬生成可吸性螯合物而固定在土壤礦物的晶體中。
污染物的去除途徑:
BOD 的去除:BOD 的去除機理包括土壤吸附和生物氧化作用。BOD 的去除基本上都在土壤表層進行的,微生物的生長和表層中形成的生物膜對污水中有機物的去除起主要作用,其主要反應為氧化反應。部分學者認為,在土壤滲濾過程中,有機物在滲流區內的去除機理主要是生物降解,吸附只是小部分。同時室內土壤滲濾模擬試驗結果也表明,以參數DOC 表明的有機物通過降解作用可以減少50%~60%;有些學者還表明對於二級和三級進水(美國標准,相當於我國二、三級出水標准)而言,經過土壤滲濾處理系統的有機物出水濃度基本上是一致的,說明穩定的出水濃度並不依靠進水的濃度,土壤滲濾系統有很大的緩沖能力。
N的去除:生活污水中的氮以多種形式存在,主要由有機氮、銨態氮、硝酸態和亞硝酸態氮等。對於一般生活污水而言,通過土地處理和植物吸收,污水中硝態氮幾乎可被全部去除。硝態氮在隨滲水向下遷移時,可通過反硝化作用最終而變為氮氣。反硝化作用和植物吸收是土地處理去除氮的主要途徑。土壤滲濾對有機物和氨氮的去除可以不斷地進行下去,土壤含水層相當於一個由好氧、缺氧、厭氧組合的生物反應器。有些學者認為氮在各種情況下都能夠被有效的消化,但是即使為土壤滲濾系統提供反硝化後的進水,反硝化也不能自動進行,因此土壤滲濾適合處理反硝化出水,這樣其出水總氮低於8mg/L,有機碳濃度低於6mg/L。雖然植物生長也需要一定的氮,但是由於植物吸收形成的總氮去除率一般不會超過20%。靠提高植物吸收的氮總量以提高系統的除氮能力其上升空間不大,為系統提供良好的硝化、反硝化條件才是提高地下滲濾系統除氮能力的根本出路。
P 的去除:土地處理系統中磷的去除主要通過土壤吸附固定與植物吸收實現,在土地處理系統中,土壤作為一個磷的儲存庫,對磷具有極大的吸附固定能力,污水中99%的磷可吸附而貯存於土壤中。土壤對磷的吸附容量與土壤所含的黏土成分與鋁、鐵、鈣等金屬離子數量以及土壤pH 值有關。一般說來,含有礦物質多並具有團粒結構的土壤對磷具有更大的吸附固定能力。地溝式污水土地處理系統除磷過程中BOD5/TP 和COD/TP 值都是有一定范圍的,其中最佳范圍分別為15~30和20~40。土壤滲濾法土地處理系統除磷工藝主要是在缺氧及厭氧過程條件下運行的,因此缺氧及厭氧過程中土壤微生物對基質的利用率是該工藝在低碳源情況下正常運行的主要因素,控制進水的BOD5/TP 和COD/TP 以及污水在土壤中的停留時間,是提高除磷的關鍵。
病原體的去除:土壤滲濾就地處理系統作為一種生態處理系統,除了對以上污染物的去除外,對某些微量元素和病原微生物也有一定的去除效果,病原體的去除通過土壤-植物系統的吸附、乾燥、輻射、過濾、生物性吞噬等作用實現,其中慢速滲濾對病原體的去除最為有效。

❿ 垃圾滲濾液的處理工藝

比較選擇
城市垃圾填埋場滲濾液的處理一直是填埋場設計、運行和管理中非常棘手的問題。滲濾液是液體在填埋場重力流動的產物,主要來源於降水和垃圾本身的內含水。由於液體在流動過程中有許多因素可能影響到滲濾液的性質,包括物理因素、化學因素以及生物因素等,所以滲濾液的性質在一個相當大的范圍內變動。一般來說,其pH值在4~9之間,COD在2000~62000mg/L的范圍內,BOD5從60~45000mg/L,重金屬濃度和市政污水中重金屬的濃度基本一致。城市垃圾填埋場滲濾液是一種成分復雜的高濃度有機廢水,若不加處理而直接排入環境,會造成嚴重的環境污染。以保護環境為目的,對滲濾液進行處理是必不可少的。
1 滲濾液處理工藝的現狀
垃圾滲濾液的處理方法包括物理化學法和生物法。物理化學法主要有活性炭吸附、化學沉澱、密度分離、化學氧化、化學還原、離子交換、膜滲析、氣提及濕式氧化法等多種方法,在COD為2000~4000?mg/L時,物化方法的COD去除率可達50%~87%。和生物處理相比,物化處理不受水質水量變動的影響,出水水質比較穩定,尤其是對BOD5/COD比值較低(0.07~0.20)難以生物處理的垃圾滲濾液,有較好的處理效果。但物化方法處理成本較高,不適於大水量垃圾滲濾液的處理,因此垃圾滲濾液主要是採用生物法。
生物法分為好氧生物處理、厭氧生物處理以及二者的結合。好氧處理包括活性污泥法、曝氣氧化池、好氧穩定塘、生物轉盤和滴濾池等。厭氧處理包括上向流污泥床、厭氧固定化生物反應器、混合反應器及厭氧穩定塘。
2 滲濾液處理介紹
垃圾滲濾液具有不同於一般城市污水的特點:BOD5和COD濃度高、金屬含量較高、水質水量變化大、氨氮的含量較高,微生物營養元素比例失調等。在滲濾液的處理方法中,將滲濾液與城市污水合並處理是最簡便的方法。但是填埋場通常遠離城鎮,因此其滲濾液與城市污水合並處理有一定的具體困難,往往不得不自己單獨處理。常用的處理方法如下。
2.1 好氧處理
用活性污泥法、氧化溝、好氧穩定塘、生物轉盤等好氧法處理滲濾液都有成功的經驗,好氧處理可有效地降低BOD5、COD和氨氮,還可以去除另一些污染物質如鐵、錳等金屬。在好氧法中又以延時曝氣法用得最多,還有曝氣穩定塘和生物轉盤(主要用以去除氮)。下面將分別予以介紹。
2.1.1 活性污泥法
2.1.1.1 傳統活性污泥法
滲濾液可用生物法、化學絮凝、炭吸附、膜過濾、脂吸附、氣提等方法單獨或聯合處理,其中活性污泥法因其費用低、效率高而得到最廣泛的應用。美國和德國的幾個活性污泥法污水處理廠的運行結果表明,通過提高污泥濃度來降低污泥有機負荷,活性污泥法可以獲得令人滿意的垃圾滲濾液處理效果。例如美國賓州Fall Township污水處理廠,其垃圾滲濾液進水的CODCr為6000~21000mg/L,BOD5為?3000~13000mg/L,氨氮為200~2000mg/L。曝氣池的污泥濃度(MLVSS)為6000~12000mg/L,是一般污泥濃度的3~6倍。在體積有機負荷為1.87kgBOD5/(m3·d)時,F/M為0.15~0.31kgBOD5/(kgMLSS·d),BOD5 的去除率為97%;在體積有機負荷為0.3kgBOD5/(m3·d)時,F/M為0.03~0.05kg BOD5/(kgMLSS·d),BOD5的去除率為92%。該廠的數據說明,只要適當提高活性污泥法濃度,使F/M在0.03~0.31kgBOD5/(kgMLSS·d)之間(不宜再高),採用活性污泥法能夠有效地處理垃圾滲濾液。
許多學者也發現活性污泥能去除滲濾液中99%的BOD5,80%以上的有機碳能被活性污泥去除,即使進水中有機碳高達1000mg/L,污泥生物相也能很快適應並起降解作用。在低負荷下運行的活性污泥系統,能去除滲濾液中80%~90%的COD,出水BOD5<20mg/L。對於COD? 4000~13000?mg/L、BOD51600~11000mg/L、NH3-N 87~590mg/L的滲濾液,混合式好氧活性污泥法對COD的去除率可穩定在90%以上。眾多實際運行的垃圾滲濾液處理系統表明,活性污泥法比化學氧化法等其它方法的處理效果更佳。
2.1.1.2 低氧好氧活性污泥法
低氧?好氧活性污泥法及SBR法等改進型活性污泥流程,因其具有能維持較高運轉負荷,耗時短等特點,比常規活性污泥法更有效。同濟大學徐迪民等用低氧?好氧活性污泥法處理垃圾填埋場滲濾液,試驗證明:在控制運行條件下,垃圾填埋場滲濾液通過低氧?好氧活性污泥法處理,效果卓越。最終出水的平均CODCr、BOD5、SS分別從原來的?6466? mg/L、3502?mg/L以及239.6mg/L相應降低到CODCr<300mg/L、BOD5<50mg/L(平均為13.3mg/L)以及SS<100mg/L(平均為27.8mg/L)。總去除率分別為CODCr 96.4%、BOD5 99.6%、SS 83.4%。
處理後的出水若進一步用鹼式氯化鋁進行化學混凝處理,可使出水的CODCr下降到1 00mg/L以下。
兩段法處理滲濾液的氮、磷也均較一般生物法為佳。磷的平均去除率為90.5%;氮的平均去除率為67.5%。此外該法運行彌補厭氧?好氧兩段生物處理法第一段形成NH3-N較多,導致第二段難以進行和兩次好氧處理歷時太長的不足。
2.1.1.3 物化活性污泥復合處理系統
由於滲濾水中難以降解的高分子化合物所佔的比例高,存在的重金屬產生的抑製作用,所以常用生物法和物理?化學法相結合的復合系統來處理垃圾滲濾液。對於BOD5?1500m g/L、Cl-800mg/L、硬度(以CaCO3計)800mg/L、總鐵600mg/L、有機氮100mg/L、TSS 300mg/L、 SO2-4300mg/L的滲濾液,有學者採用該方法進行處理,發現效果很好,其BOD5 、COD、NH3-N、Fe的去除率分別達99%、95%、90%、99.2%。該系統中的進水通過調節池後,可以避免毒性物質出現瞬時的高濃度而對活性污泥生物產生抑製作用;在澄清池中加入石灰,可去除重金屬和部分有機質;氣提池(進行曝氣,溫度低時加入NaOH)能去除進水NH3-N的50%,從而使NH3的濃度處於抑制水平之下;由於廢水中磷被加入的石灰所沉澱,且 pH值過高,因而需添加磷和酸性物質;活性污泥系統可以串聯或並聯使用,運行時可通過調節迴流污泥比來選用常規法或延時曝氣法處理,具有較大的操作靈活性。
2.1.2 曝氣穩定塘
與活性污泥法相比,曝氣穩定塘體積大,有機負荷低,盡管降解進度較慢,但由於其工程簡單,在土地不貴的地區,是最省錢的垃圾滲濾液好氧生物處理方法。美國、加拿大、英國、澳大利亞和德國的小試、中試及生產規模的研究都表明,採用曝氣穩定塘能獲得較好的垃圾滲濾液處理效果。
例如英國在Bryn Posteg Landfill投資60000英鎊建立一座1000m3的曝氣氧化塘,設2台表面曝氣裝置,最小水力停留時間為10d,氧化塘出水經沉澱後流經3km長的管道入城市下水道。此系統1983年開始運行,滲濾液最大CODCr為24000mg/L,最大BOD5為?10000?mg/L,F/M=0.05~0.3kgCOD/(kgMLSS·d),水量變化范圍0~150m3/d,出水BOD5平均為 24mg/L,但偶然有超過50mg/L的時候,COD去除率達97%,但在運行過程中需投加P,考慮到日常運行費用,投資償還及其利息,與滲濾液直接排至市政管網相比,每年可節約750英鎊。
英國水研究中心(Water Research Center)對東南部New Park Landfill的CODCr> 15000mg/L的滲濾液也做了曝氣穩定塘的中試,當負荷為0.28~0.32kgCOD/(kgMLSS·d)或者說為0.04~0.64kgCOD/(kgMLSS·d),泥齡為10d時,COD和BOD5去除率分別為98%和91%以上。在運行過程中也需要投加磷酸。?
2.1.3 生物膜法
與活性污泥法相比,生物膜法具有抗水量、水質沖擊負荷的優點,而且生物膜上能生長世代時間較長的微生物,如硝化菌之類。加拿大British Columbia大學的C.Peddie和J.Atwater用直徑0.9m的生物轉盤處理CODCr<?1 000?mg/L,NH3-N<50m g/L的弱性滲濾液,其出水BOD5<25mg/L,當溫度回升,微生物的硝化能力隨即恢復。但是應當指出,這種滲濾液的性質與城市污水相近,對於較強的滲濾液此方法是否適用還待研究。?
2.2 厭氧生物處理
厭氧生物處理的有目的運用已有近百年的歷史。但直到近20年來,隨著微生物學、生物化學等學科發展和工程實踐的積累,不斷開發出新的厭氧處理工藝,克服了傳統工藝的水力停留時間長,有機負荷低等特點,使它在理論和實踐上有了很大進步,在處理高濃度(BOD5 ≥2000?mg/L)有機廢水方面取得了良好效果。
厭氧生物處理有許多優點,最主要的是能耗少,操作簡單,因此投資及運行費用低廉,而且由於產生的剩餘污泥量少,所需的營養物質也少,如其BOD5/P只需為4000∶1,雖然滲濾液中P的含量通常少於1mg/L,但仍能滿足微生物對P的要求。用普通的厭氧硝化,35℃ 、負荷為1kgCOD/(m3·d),停留時間10d,滲濾液中COD去除率可達90%。
開發的厭氧生物處理方法有:厭氧生物濾池、厭氧接觸池、上流式厭氧污泥床反應器及分段厭氧硝化等。
2.2.1 厭氧生物濾池
厭氧濾池適於處理溶解性有機物,加拿大Halifax Highway101填埋場滲濾液平均COD為12850mg/L、BOD5/COD為0.7,pH為5.6。將此滲濾液先經石灰水調節至pH=7.8,沉澱1h後進厭氧濾池(此工序還起到去除Zn等重金屬的作用),當負荷為4kgCOD/(m3·d)時,COD去除率可達92%以上;當負荷再增加時,其去除率急劇下降。
加拿大Toronto大學的J.G.Henry等也在室溫條件下成功地用厭氧濾池分別處理年齡為1.5 年和8年的填埋場滲濾液,它們的COD各為14000mg/L和4000?mg/L,BOD5/COD各為0.7和0.5,當負荷為1.26~1.45kgCOD/(m3·d),水力停留時間為24~96h時,COD去除率均可達90%以上。當負荷再增加,其去除率也急劇下降。由此可見,雖然厭氧濾池處理高濃度有機污水時負荷可達5~20kgCOD/(m3·d),但對於滲濾液其負荷必須保持較低水平才能得到理想的處理效果。
2.2.2 上向流式厭氧污泥床
英國的水研究中心報道用上向流式厭氧污泥床(UASB)處理COD>10000mg/L的滲濾液,當負荷為3.6~19.7kgCOD/(m3·d),平均泥齡為1.0~4.3d,溫度為30℃時COD和BOD5的去除率各為82%和85%,它們的負荷比厭氧濾池要大得多。
在厭氧分解時,有機氮轉為氨氮,且存在NH4+?NH3+H?+反應。若pH>7時,平衡中的NH3占優勢,可用吹脫法去除。但厭氧分解時pH近似等於7,因此出水中可能含有較多的NH4+,將會消耗接納水體的溶解氧。
2.3 厭氧與好氧的結合方式
雖然實踐已經證明厭氧生物法對高濃度有機廢水處理的有效性,但單獨採用厭氧法處理滲濾液也很少見。對高濃度的垃圾滲濾液採用厭氧好氧處理工藝既經濟合理,處理效率又高。COD和BOD的去除率分別達86.8%和97.2%。
2.3.1 厭氧?好氧生物氧化工藝(厭氧硝化和生物氧化塘)
西南師大生物系對pH為8.0~8.6,COD為16124mg/L,BOD5為214~406mg/L、NH3- N為475mg/L的滲濾液採用厭氧好氧生物化學法處理,取得出水pH為7.1~7.9,COD為170.33~314.8mg/L,BOD5為91.4mg/L、NH3-N為29.1mg/L的良好效果。
2.3.2 厭氧?氧化溝?兼性塘工藝
下面結合廣州市李坑垃圾填埋場作以下說明及分析。李坑垃圾填埋場污水處理廠按流量300m3/d設計,進水BOD5為2500mg/L、CODCr為4000mg/L、NH3-N 為?1000mg/L、SS為600mg/L、色度為1000倍;出水BOD5為30mg/L、CODCr為80mg/L 、NH3-N為10mg/L、SS為70mg/L、色度為40倍。選用工藝流程為:厭氧氧化溝兼性塘絮凝沉澱。當進水水質較好,兼性塘出水達標時,即可直接將兼性塘水向外排放;而當進水水質較差,兼性塘出水達不到排放標准時,則啟用混凝沉澱系統,再排放沉澱池上清液。
從該套工藝的運行情況來看,當進水的COD較高時,出水水質良好;一旦COD 降低,特別是冬季低溫少雨,COD降低到不利於生化處理時,出水各水質成分均偏高難以達標,出水呈棕褐色,盡管啟用絮凝沉澱系統,效果仍不理想。由此可見,對於滲濾液的色度和NH3-N的有效去除,對生化處理將產生有利影響。
2.3.3 厭氧?氣浮?好氧工藝
大田山垃圾衛生填埋場滲濾液處理採用的是此工藝。根據廣州市環境衛生研究所對類似垃圾填埋場滲濾液檢測資料及模擬試驗,結合本場實際情況定出滲濾液污水處理設計參數。進水水質CODCr為8000mg/L、BOD5為5000mg/L、SS為700mg/L、pH值為7.5 ;出水水質CODCr為100mg/L、BOD5為60mg/L、SS為500mg/L、pH值為6.5~7.5。?針對該場遠離市區的特點,為便於管理和節省能耗,經比較後選用厭氧和好氧聯合處理工藝。厭氧段為上向流式厭氧污泥床反應器,好氧段為生物接觸氧化法,加化學混凝沉澱和生物氧化塘,凈化處理達標後排放。剩餘污泥經濃縮後送回填埋場處理。
考慮到滲濾液水質變幅較大的特點,在厭氧段後加入氣浮工藝,提高處理能力以應付進水水質偏高的情況。
2.3.4 UASB?氧化溝穩定塘
福州市於1995年建成全國最大的現代化的城市垃圾綜合處理場--福州市紅廟嶺垃圾衛生填埋場。處理垃圾滲濾液水量為1000m3/d;垃圾滲濾液水質(入口)為CODCr為 8000mg/L、BOD5為5500mg/L;處理水質要求(出口)為CODCr去除率95%、 BOD5去除率97%。
設計採用上向流式厭氧污泥床?奧貝爾氧化溝?穩定塘工藝流程。垃圾填埋場的垃圾滲濾液集中到貯存庫,依靠庫址的較高地形,自流到集水池、格柵,經巴式計量槽計量後,靠勢能流至配水池,再依靠靜水頭壓至上向流式厭氧污泥床。經厭氧處理後的污水流至一沉池進行固液分離,上清液自流到奧貝爾氧化溝,沉澱污泥靠重力排至污泥池,污泥定期用罐車送到垃圾填埋場或堆肥利用。
污水在奧貝爾氧化溝進行好氧生化處理,奧貝爾氧化溝採用三溝式A/O工藝,具有先進的污水脫氮處理效果。該工藝突出的優點是在第一溝中既能對氨氮進行硝化,又能以BOD為碳源對硝酸鹽進行反硝化,總氮去除率可達80%,由於利用了污水中BOD作碳源,導致污水中的 BOD5被去除,減少了污水中的需氧量。為了提高氧化溝脫氮效果,把第三溝的出水用潛水泵再抽至第一溝進行內迴流,在第一溝中進行反硝化。
經氧化溝處理的污水流入二沉池進行固液分離,澄清水自流至穩定塘進行生物處理。二沉池的剩餘污泥靠重力排至濃縮池。濃縮池中的上清液迴流至氧化溝處理,其濃縮後的污泥用潛水泵抽至罐車輸送到垃圾填埋場填埋,或進行堆肥處理。?
2.4 土地處理
土地處理法亦即土壤灌溉法,是人類最早採用的污水處理法,但是土地處理系統的應用多見於城市污水處理。對於滲濾液的處理方法,將滲濾液收集起來,通過噴灌使之迴流到填埋場。循環填埋場的滲濾液由於增加垃圾濕度,從而提高了生物活性,加速甲烷生產和廢物分解。其次由於噴灌中的蒸發作用,使滲濾液體積減小,有利於廢水處理系統的運轉,且可節約能源費用。北英格蘭的Seamer Carr垃圾填埋場,有一部分採用滲濾液再循環,20個月後再循環區滲濾液的COD值降低較多,金屬濃度有較大幅度下降,而NH3 -N、Cl-濃度變化較小。說明金屬濃度的下降不僅是由於稀釋作用引起的,也可能是垃圾中無機成分對其吸附造成的。
由於再循環滲濾液具有諸多優點,所以設計填埋場時頂部不要全部封閉,而應設立規則性排列的溝道以免對周圍水源的污染。低濃度滲濾液不能直接排放,因NH3-N、Cl-濃度仍較高,溫度較低季節,蒸發少,生物活性弱,再循環滲濾液的效果有待進一步研究。
2.5 硝化和反硝化
老的填埋場往往處於甲烷發酵階段,其滲濾液中氨氮含量較高,通常為100~1000mg /L。去除氨氮主要有兩種方法:一是硝化和反硝化;另一種是提高pH值至9以上,再用空氣吹脫。Robinson和Maris將年齡為20年的填埋場滲濾液在溫度為10℃,泥齡為60d的條件下曝氣(實際上此與氧化塘運行條件相仿),可完全硝化。其它用生物轉盤等好氧方法也都取得了成功,因此普遍認為滲濾液的硝化是不成問題的。
常見的處理工藝:
(1)硝化/反硝化系統+MBR+RO
硝化/反硝化工藝是針對氨氮去除的生化處理方法,經硝化段和反硝化段的聯合作用,實現對COD和氨氮的同時徹底去除,出水通過MBR泥水分離和RO對離子的深度截留最終達到國家排放標准。
(2)兩級反滲透工藝(或兩級DTRO工藝或全膜法處理工藝)
該工藝為純物理的處理方法,佔地面積較小,施工和調試周期短,但很容易造成污染物質的富集,很難實現出水長期穩定達標,且一次性投資和運行費用很高。
(3)絮凝沉澱+硝化/反硝化系統+MBR+NF+RO
採用該工藝大多做成集成設備,前端增加化學法進行預處理,工藝路線較長,增加整體的控制難度,集成設備對水質水量波動適應能力差,很容易出現池容偏小,生化效果差的問題。
(4)中溫厭氧系統+硝化/反硝化+MBR+RO
對高濃度COD去除效果較好,常應用在垃圾焚燒廠、垃圾中轉站等新鮮垃圾滲濾液的處理中,該工藝對進水的穩定性要求很高,且厭氧系統要保持35°C,投資和運行成本高。
2.6 英Rochem's反滲透處理廠
在英國垃圾滲濾液處理廠使用Rochem's專利圓盤管反滲透系統對初級滲濾液進行處理。這種處理技術是由南亨伯賽德郡溫特頓填埋場所設計和生產的Rochem's離析膜系統。
這個系統的心臟是Rochem's專利圓盤管。這個圓柱體的組成包括板片、八角型鋼和一個圓管內的耐磨膜墊層,它能處理那些快速堵塞普通的反滲透膜系統的滲濾液。在膜的壓力下滲濾液進入Rochem's處理系統進行曝氣和pH校正。當含有污染物的滲濾液流經圓柱體內膜表面時,滲濾液中的污染物質由於反滲透作用而分離出來並經膜排出。整個系統清理的操作是自動化的,當需要對該系統進行化學清洗時,控制指示器就會顯示出信息來,同時自動清洗系統就會用已經程式化的化學制劑對該系統進行內部清洗,使其恢復到最初的功能。因為滲濾液在封閉情況下,在膜的表面形成湍流,減少氧化,產生惡臭,所以到一定時間要進行內部清洗,但這種清洗的間隔時間較長,Rochem's 離析膜系統能夠去除重金屬、固體懸浮物、氨氮和有害的難降解的有機物,處理後的水滿足嚴格的排放標准。
德國的Ihlenbery填埋場安裝投入使用的Rochem's處理系統,其處理能力的污水量為50m3/h,水的回收率為90%。
城市垃圾滲濾液處理工藝介紹 來自: 免費論文網
3 處理工藝的分析比較
與好氧方法相比,厭氧生物處理具有以下優點。
(1)好氧方法需消耗能量(空氣壓縮機、轉刷等),而厭氧處理卻可產生能量(產生甲烷氣) 。COD濃度越高,好氧方法耗能越多;厭氧方法產能越多,兩者的差異就越明顯。
(2)厭氧處理時有機物轉化成污泥的比例(0.1kgMLSS/kgCODCr)遠小於好氧處理的比例(0.5kgMLSS/kgCODCr),因此污泥處理和處置的費用大為降低。
(3)厭氧處理時污泥的生長量小,對無機營養元素的要求遠低於好氧處理,因此適於處理磷含量比較低的垃圾滲濾液。
(4)根據報道,許多在好氧條件下難於處理的鹵素有機物在厭氧時可以被生物降解。
(5)厭氧處理的有機負荷高,佔地面積比較小。
但是,厭氧處理出水中的COD濃度和氨氮濃度仍比較高,溶解氧很低,不宜直接排放到河流或湖泊中,一般需要進行後續的好氧處理。另外,世界上大多數垃圾滲濾液多是偏酸性的 (pH值一般在5.5~7.0)。pH在7以下,產甲烷菌將會受到抑制甚至死亡,不利於厭氧處理,而好氧處理對pH的要求就沒有這么嚴格。再者,厭氧處理的最適溫度是35℃,低於這個溫度時,處理效率迅速降低。比較而言,好氧處理對溫度要求不高,在冬季時即使不控制水溫,仍能達到較好的出水水質。
鑒於以上原因,對COD濃度在50 000mg/L以上的高濃度垃圾滲濾液建議採用厭氧方法 (後接好氧處理)進行處理,對COD濃度在5 000mg/L以下的垃圾滲濾液建議採用好氧生物處理法。對於COD在5 000~50 000mg/L之間的垃圾滲濾液,好氧或厭氧方法均可,選擇工藝時主要考慮其它因素。
4 結論和建議
通過對上述幾種處理方法及處理工藝的分析比較可得以下結論,並提出水質、水量等方面的建議和意見:
(1)垃圾滲濾液具有成分復雜,水質水量變化巨大,有機物和氨氮濃度高,微生物營養元素比例失調等特點,因此在選擇垃圾滲濾液生物處理工藝時,必須詳細測定垃圾滲濾液的各種成分,分析其特點,以便採取相應的對策。還應通過小試和中試,取得可靠優化的工藝參數,以獲得理想的處理效果。
(2)多種方法應用於滲濾液的處理是可行的。在有條件的地方修築生物塘,同時採用水生植物系統處理滲濾液,不僅投資省,而且運行費用低。土地處理也受到人們的重視,但在滲濾液的處理中選用尚少。生物膜法和活性污泥法有成熟的運行管理經驗,結合採用厭氧好氧工藝生物處理滲濾液較多。但修建專用的滲濾液處理廠投資大,運行管理費用高,而且隨著填埋場的關閉,最終使水處理設施報廢,故應慎重選用。
(3)我國真正能滿足衛生填埋標準的填埋場並不多,許多填埋場因為投資所限無法按設計要求建造能達到環境保護要求的滲濾液收集系統。因此,宜發展投資省,效果好的滲濾液處理技術。垃圾填埋場滲濾液向填埋場回灌,利用土地吸附,土壤生物降解及垃圾填埋層的厭氧濾床作用使滲濾液降解,具有投資省、效果好,無需專門處理設施投資等特點。而且滲濾液的回灌可使垃圾保持濕潤,加速填埋場的穩定。回灌法採用較少,可作深入研究,以明確回灌法的使用條件,處理效率及回灌處理的工程設計參數。
(4)對垃圾填埋場滲濾液進行處理是問題的一個方面,另一方面應當考慮減少滲濾液產生量。宜發展可減少滲濾液產生量的填埋技術,如好氧填埋或准好氧填埋。
(5)對垃圾滲濾液的處理,我國尚處於研究探索階段,為了建設標准化的城市垃圾衛生填埋場,對其滲濾液的處理應作更深入的研究。

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