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[垃圾滤液] 垃圾渗滤液废水处理

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zhwang662e 发表于 2012-12-20 17:34:07 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题 · 来自 浙江杭州

  
垃圾渗滤液废水处理


目前垃圾处理方法主要有焚烧、堆肥和填埋等。其中卫生填埋由于处理量大、成本低廉、技术成熟等优点而被国内外广泛应用。但填埋场产生的渗滤液危害极大,它主要来源于降水和垃圾内部的内含水。若处理不当,会严重危害周边环境和污染地下水。因而渗滤液的收集和处理已成为急待解决的问题,成为国内外研究的热点之一。
   
  目前,关于渗滤液水质成分研究的报道较多,渗滤液是一种高浓度有机废水,由于其水质水量的不稳定性,以及渗滤液中含有大量难降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物和氨氮等毒性物质,所以渗滤液的处理非常困难。现有的处理方法大概可分为生化法、化学法、物化法、物理法和回灌法等。
   
  一、滤液的产生
   
  渗滤液是指垃圾在填埋和堆放过程中由于垃圾中有机物的分解产生的水和垃圾中的游离水、降水以及入渗的地下水,通过淋溶作用形成的污水。渗滤液主要来源:(1)垃圾自身的水分;(2) 垃圾中有机组分在填埋场内经厌氧、好氧分解产生的水分,产生量与垃圾的组成、pH、温度和菌种等因素有关;(3)填埋场内的自然降雨与径流。其中降水是渗滤液的主要来源,这些水分渗过成分复杂的垃圾时,使垃圾发生分解、溶出、发酵等反应,从而使渗滤液中含有大量的有机污染物、氮、磷和种类繁多的重金属类物质。
   
  二、渗滤液的特点
   
  渗滤液的水质随垃圾的组分、当地气候、水文地质、填埋时问和填埋方式等因素的影响而有显著的不同。其显著特征:
   
  1 有机物浓度高
   
  渗滤液中的BOD5和COD浓度最高可达几万mg/L,主要是在酸性发酵阶段产生,pH值一般在6.0左右(显弱酸性),BOD5与COD比值在 0.5—0.6。
   
  2 水质变化大
   
  渗滤液的水质取决于填埋场的构造方式和垃圾种类、质量、数量以及填埋年数的长短,其中构造方式是最主要的。
   
  3 氨氨含量高
   
  垃圾渗滤液中氨氮浓度很高,且氨氮浓度在一定时期随时问的延长会有所升高, 主要是因为有机氮转化为氨氮造成的。在中晚期填埋场中,氨氮浓度高是垃圾渗滤液的重要特征之一,也是导致处理难度增大的一个重要原因。由于目前多采用厌氧填埋技术,导致渗滤液中的氨氮浓度在填埋场进入产甲烷阶段后不断上升,达到高峰值后延续很长的时间直至最后封场,甚至当填埋场稳定后仍可达到相当高的浓度。
   
  4 微生物营养儿素比例失调
   
  对于生物处理,垃圾渗滤液中的磷元素总是缺乏的,一般垃圾渗滤液中的BOD/TP都大于 300。此值与微生物生长所需要的碳磷比f100:1)相差甚远。在不同场龄的垃圾渗滤液中,碳氮比有很大的差异,也会出现比例失调现象。
   
  三、垃圾渗滤液废水处理工艺选择
  1 渗滤液的处理主要有3个难点:
  (1)渗滤液中含有200一l500mg/L不可生物降解的COD,该类物质呈胶体和溶解状态,普通生化工艺和混凝沉淀、过滤工艺难以去除。
  <font face="宋体 ">(2)晚期渗滤液C/N313nm)工艺可达到3l%的 COD去除率和70%的色度去除率。In—Ock Koh等采用光氧化技术和生物处理工艺相结合处理垃圾渗滤液,分别用功率为84kW/m,的低压汞灯、功率为100kw/m 的中压汞灯、功率为30kW/m3的真空汞灯进行照射,COD/BOD5在低压汞灯和真空汞灯作用下从230降到3~4,在中压汞灯作用下从 230降到6,而后,再用活性污泥法进行处理, COD,BOD5,AOX都能达标排放。
   
  3.2 臭氧氧化技术
   
  臭氧虽然可以氧化水中许多难降解有机物,但它与有机物的反应选择性差,且不易将有机物彻底矿化,其产物常常是羧酸类易于生物降解的有机物,因此处理垃圾渗滤液时一般是采用臭氧和其他处理方法联合的工艺去除难生物降解的有机物。
   
  Jerry J.wu等采用臭氧高级氧化技术处理垃圾渗滤液,共有二种处理方案:03,O3/H2O2,03/UV。实验发现,03/UV方法在提高可生化性和降低色度方而最有效。投加1.2g/L臭氧,二种方案都可以将BOD5/COD从0.06提高到0.5,这可以大大提高后续生化处理的效率。该方法的脱色效果可达90%,但TOC去除率较低,所以该法只能作为生物处理的前处理。
   
  3.3 电解处理技术
   
  垃圾渗滤液经生物处理后,其残留的COD 仍较高,有的高达600~800mg/L,且很难再处理。李小明等探讨了采用电解氧化处理垃圾渗滤液,得到了适宜的电解氧化条件:pH为4,C1一质量浓度为5000mg/L,电流密度为10A/dmz,SPR二元电极为阳极,电解时间为4h。COD和NH一N去除率分别为90.6%和100% 。
   
  4 物理法
   
  4.1 蒸发法
   
  蒸发的目的是使污染物在固相浓缩,并同时在冷凝后获得一个可以排放的液相流。目前蒸发法还存在许多问题,如高浓度有机物引起的泡沫问题、结垢和腐蚀问题、蒸发表面分层问题、氨和有机氯化物需进一步去除的问题、渗滤液蒸发处理的高能消耗问题。
   
  Luca Di Palma等采用蒸发和反渗透处理工业垃圾渗滤液,可以去除绝大部分污染物。蒸发在4O 和6kPa压力下进行,馏出物中含有质量分数1%的有机物和20%的氨.金属含量可以忽略。而后进行反渗透处理,有机物去除率达90%,在 pH=6.4时,氨去除率达97% 。
   
  4.2 超声波技术
   
  超声波技术具有简便、高效、无污染或少污染的特点,已受到国内外研究者的关注,并开始用于处理垃圾渗滤液。
   
  Evelyne Gonze等对高频超声波处理垃圾渗滤液进行了研究,实验表明超声波可以降低毒性和提高可生化性。随着超声波特定能量的增加,毒性物质增加,当特定能量达到20GJ/ms时,毒性物质的含量达到最大,而后随着能量的增加,毒性物质开始下降,当能量超过80GJ/m,时,毒性物质基木消失。在能量达到80GJ/m 时,TOC去除率可达70%。当能量达到63GJ/m 时,BOD5从0提高到29rag/L 。
   
  5 回灌法
   
  回灌处理法是20世纪7O年代由美国的 Pohland最先提出的,我国同济大学在20世纪 90年代也开始对垃圾渗滤液进行了研究。渗滤液回灌实质是把填埋场作为一个以垃圾为填料的巨大生物滤床,将渗滤液收集后,再返回到填埋场中,通过自然蒸发减少滤液量,并经过垃圾层和埋土层生物、物理、化学等作用达到处理渗滤液的目的。回灌处理方式主要有填埋期问渗滤液直接回灌至垃圾层、表面喷灌或浇灌至填埋场表面、地表下回灌和内层回灌。据估计,英国50%的填埋场采用了回灌技术。郭蕴苹试验模拟蒸发量与降水量日均值比为0.58,进水COD值为8649.3mg/L,经过270天回灌运行后, 出水COD 值为 460.7mg/L,COD去除率为94.7。何厚波等发现,对回灌渗滤液中有机物的去除效果随垃圾堆体高度的增加而增加,但是进入垃圾堆体的有机负荷不能无限制地增加,否则会毁坏渗滤液回灌系统。
  七.定义
  硝化反应.
  
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硝化细菌 ( nitrifying ) 是一种好氧性细菌,包括亚硝化菌和硝化菌。生活在有氧的水中或砂层中,在氮循环水质净化过程中扮演着很重要的角色。


  硝化细菌 ( nitrifying ) 是一种好氧性细菌,能在有氧的水中或砂层中生长,并在氮循环水质净化过程中扮演着很重要的角色。它们包括形态互异类型的一种杆菌、球菌或螺旋菌。属于自营性细菌的一类,包括两种完全不同代谢群:亚硝酸菌属 ( nitrosomonas ) 及硝酸菌属 ( nitrobacter )。


分类



  
  硝化细菌分类:硝化细菌属于自营性细菌,包括两种完全不同的代谢群:亚硝酸菌属 ( nitrosomonas ) 及硝酸菌属 ( nitrobacter ),它们包括形态互异的杆菌、球菌和螺旋菌。亚硝化菌包括亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属和亚硝化叶菌属中的细菌。硝化菌包括硝化杆菌属、硝化球菌属和硝化囊菌属中的细菌。两类菌均为专性好气菌,在氧化过程中均以氧作为最终电子受体。大多数为专性化能自养型,不能在有机培养基上生长,例如亚硝化单胞菌(Nitrosomonas)、亚硝化螺菌(Ni-trosospira)、亚硝化球菌(Nitrosococcus)、亚硝化叶菌(Ni-trosolobus)、硝化刺菌(Nitrospina)、硝化球菌(Nitrococcus)等。只有少数为兼性自养型,也能在某些有机培养基上生长,例如维氏硝化杆菌(Nitrobacterwinogradskyi)的一些品系。从形态上看,也有多样,如球形、杆状、螺旋形等,但均为无芽孢的革兰氏阴性菌;有些有鞭毛能运动,如亚硝化叶菌,借周身鞭毛运动;有些无鞭毛不能运动,如硝化刺菌。一般分布于土壤、淡水、海水中,有些菌仅发现于海水中,例如硝化球菌、硝化刺菌。


生命活动



  
  亚硝酸细菌(又称氨氧化菌),将氨氧化成亚硝酸。反应式:2NH3+3O2→2HNO2+2H2O+158kcal(660kJ)。硝酸细菌(又称硝化细菌),将亚硝酸氧化成硝酸。反应式:HNO2 + 1/2 O2 = HNO3, -⊿G = 18 kcal。
  这两类菌能分别从以上氧化过程中获得生长所需要的能量,但其能量利用率不高,故生长较缓慢,其平均代时(即细菌繁殖一代所需要的时间)在10小时以上。硝化细菌在自然界氮素循环中具有重要作用。这两类菌通常生活在一起,避免了亚硝酸盐在土壤中的积累,有利于机体正常生长。土壤中的氨或铵盐必需在以上两类细菌的共同作用下才能转变为硝酸盐,从而增加植物可利用的氮素营养。时至今日,人们尚未发现一种硝化细菌能够直接把氨转变成硝酸,所以说,硝化作用必须通过这两类菌的共同作用才能完成。我们知道,亚硝酸对于人体来说是有害的,这是因为亚硝酸与一些金属离子结合以后可以形成亚硝酸盐,而亚硝酸盐又可以和胺类物质结合,形成具有强烈致癌作用的亚硝胺。然而,土壤中的亚硝酸转变成硝酸后,很容易形成硝酸盐,从而成为可以被植物吸收利用的营养物质。在硝化细菌的作用下,土壤中往往出现较多的酸性物质。这些酸性物质可以提高多种磷肥在土壤中的速效性和持久性,可以防治马铃薯疮痂病等植物病害,甚至可以使碱性土壤得到一定程度的改良。所以说,硝化细菌与人类的关系十分密切。农业上可通过深耕、松土提高细菌活力,从而增加土壤肥力。但硝酸盐也极易通过土壤渗漏进入地下水,成为一种潜在的污染源,造成对人类健康的威胁。因此农业上既可采用深耕、松土的方法提高细菌活力,亦可通过用施入氮肥增效剂(即硝化抑制剂),以降低土壤硝化细菌的活动,减低土壤氮肥的损失和对环境的污染。


存活条件



  
  硝化细菌的存活条件:硝化细菌的存活需要水分,还需要很高的氧气,所以只能生活在生化棉、生化球、玻璃环、陶瓷环等各种有微孔的滤材中。只有同时满足了水分与氧气的供应,它们才能存活。硝化细菌最适宜在在弱碱性的水中生活,在温度达到25度左右时生长繁殖最快。它的繁殖不遵循分离定律和自由组合定律。


硝化细菌与鱼类养殖



  
误区


  不少鱼友对硝化细菌的认识产生了一定的误解,有的人认为硝化细菌能够分解粪便;有的认为可以净化水质,中和水中的悬浮物,这些认识是不准确的,或者可以说是错误的。分解有机物


关于分解有机物


  首先先说说分解有机物,这个粗重的体力劳动可不是娇贵的硝化细菌能完成的,他是靠其它净水细菌完成的。在水生态循环系统中,若无其它异营性细菌存在,水中将到处充斥未被细菌分解的有机物,此种自我污染的水族环境一样使鱼儿无法生存其中。因此,它们常被视为是水质自净作用的先锋部队,其重要性并不亚于硝化细菌。这类细菌普遍存在于各种不同环境,它们几乎无所不在,而繁殖速度相当惊人,大部份的异营性净水细菌,在理想的环境只需几十秒钟即可自行增殖一倍,一般只需二十几分钟即能增殖一倍。但要是裸缸饲养,我们就要借助物理循环,把水中的剩饵或粪便吸出。


关于净化水质,中和水中悬浮物的问题。


  鱼友中不少人去买硝化细菌,按照说明每星期按时添加,这样做对吗?可我要告诉大家的是,你们的做法没错,可你们对硝化细菌的认识产生的错误。因为我们买的这种每星期添加的所谓的硝化细菌其实是光合细菌。


光合细菌


  光合细菌,俗称:b菌。光合细菌是一种水中微生物,因具有光合色素,包括细菌叶绿素和类胡萝卜素等,而呈现淡粉红色,光合细菌能在厌氧和光照的条件下,利用化合物中的氢并进行不产生氧的光合作用。


  光合细菌可以在某种污染环境下生存,并担负着重要的净化水质的角色。但只有在生存环境和污染物质符合其生理、生态特性时,才会发挥其作用,否则很难获得预期。例如在无光或者有氧环境下,光合细菌就很难发挥效果。


  水族箱中若存在光合细菌,它将那些有机质或硫化氢等物质加以吸收利用,而使耗氧的异营性微生物因缺乏营养而转为弱势,因而降低发生有毒分解产物的机会,同时,底质中的水质借以得到净化,而促使养殖的水族生物的健康成长。


  目前,水族市场出售的光合细菌,主要是光能异营型红螺菌科(rhodospirilaceae),特别是其中的红假单细胞属(rhodopseudomonas)的种类。这种光合细菌在不同的环境条件下,能以不同的代谢方式,有效地净化水质。需要注意:光合细菌在水质ph8.2-8.6的环境下发挥效果最佳,因而比较适合在海水水族箱中使用。所以这中光合细菌只能起到短暂的效果,因为我们鱼缸里没有他生活的理想环境。除非我们制作一个无氧过滤区还要有照明。

精彩评论8

ljch 发表于 2014-3-20 13:34:05 | 显示全部楼层 · 来自 美国
顶你一下,好贴要顶!
dengwen3 发表于 2015-5-6 02:08:53 | 显示全部楼层 · 来自 北京
回个帖子支持一下!
ssplyh 发表于 2015-6-4 09:59:24 | 显示全部楼层 · 来自 美国
好帖子,要顶!
xuesn 发表于 2016-1-31 11:33:45 | 显示全部楼层 · 来自 北京
先看看怎么样!
漂亮蓝影 发表于 2016-4-14 18:41:03 | 显示全部楼层 · 来自 美国
好论坛,资料比较丰富
wlzxwfk 发表于 2016-5-11 09:52:43 | 显示全部楼层 · 来自 法国
顶.支持,路过.....
浙江环保 发表于 2023-5-30 11:31:53 | 显示全部楼层 · 来自 浙江衢州

攒金币好难啊,还好,赞助充值也比较便宜
Env-Cleaner 发表于 2023-10-26 11:59:49 APP客户端 | 显示全部楼层 · 来自 吉林白城
很好,很不错
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