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垃圾渗滤液处理前景范文1
中图分类号:TU824文献标识码: A
一、垃圾渗滤液的来源
垃圾渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水冲刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的污水。来源主要有四个方面: 垃圾自身含水、垃圾生化反应产生的水、地下潜水的反渗和大气降水,其中大气降水具有集中性、短时性和反复性,占渗滤液总量的大部分。
二、垃圾渗滤液的水质特点
1.污染物种类繁多,成分复杂
研究显示,渗滤液中含有70多种有机物和各种重金属元素。渗滤液中含量较多的有烃类及其衍生物、酸酯类、醇酚类、酮醛类和酰胺类等物质。
2.水质水量变化大
渗滤液的水质水量会随着外界水文地质、降雨量、堆积高度及方式、填埋规模、填埋工艺、填埋时间、垃圾本身成分的变化而变化,随机性很大。
3.COD和BOD5浓度高
在新的垃圾填埋场里,挥发性酸的存在可能会提高COD和BOD5浓度,COD最高可达80g/L,BOD5最高可达35g/L。填埋时间小于5年时,所产生的渗滤液pH值较低, COD和BOD5浓度较高,且BOD5/COD的值较高,一般为0.5~0.7,表现出良好的可生化性,同时各类重金属离子的浓度也较高。当填埋时间在5年以上时,所产生的渗滤液接近中性, COD和BOD5浓度较低, BOD5/COD的值降到0.1~0.2,NH3-N浓度较高,重金属离子浓度则开始下降。
4.金属含量高
垃圾渗滤液中含有十多种金属离子,其中铁和锌在酸性发酵阶段较高,铁的浓度可达2000mg/L左右;锌的浓度可达130mg/L左右,铅的浓度可达12.3mg/L,钙的浓度甚至达到4300mg/L。
5.营养比例失调,氨氮含量高
由于垃圾渗滤液的影响因素很多,其可生化性和C/N值存在差异。在不同场龄填埋场产生的垃圾渗滤液中,C/N值的失调和BOD5/CODcr值的较大变化常给生化处理带来一定难度。随着填埋场年限的增加,垃圾渗滤液中的氨氮浓度相应增加,最后浓度可高达10g/L。
三、垃圾渗滤液的主要处理方法
1. 物理化学法
物化处理的目的主要是去除渗滤液中的有毒有害重金属离子及氨氮,为渗滤液的达标排放和生物处理系统有效运行创造良好的条件。
2.活性炭吸附法
在渗滤液的处理中,该方法主要用于去除水中难降解的有机物(酚、苯、胺类化合物等)、金属离子(汞、铅、铬)和色度,一般情况下,对COD和NH3-N的去除率为50%~70%。
活性炭吸附法处理可适应水量和有机负荷的变化,设备紧凑,管理方便。但活性炭的价格较为昂贵,而且再生较为困难。
3. 化学沉淀法
化学沉淀中的一种主要方法是混凝。常用的混凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁等,对使用时间不长的填埋场产生的渗滤液COD和总碳的去除率一般为10%~25%,而对时间较长的填埋场产生的渗滤液COD和总碳的去除率可达50%~65%。
4.化学氧化法
化学氧化法主要去除渗滤液中的色度和硫化物,对COD的去除率通常为20%~50%。氯、臭氧、过氧化氢、Fenton、高锰酸钾和次氯酸钙等是常用的氧化剂。在德国目前约有100座填埋场渗滤液处理厂,其中15座以化学氧化为深度处理工艺。但在国外化学氧化法处理垃圾渗滤液也基本处于试验阶段,其缺点是耗电量大,成本费用高。
5.光催化氧化法
谭小萍等人对影响光催化处理垃圾渗滤液的因素进行了研究, 试验表明,光催化氧化法对垃圾渗滤液的深度处理效果较好, COD去除率为50%左右,色度去除率为80%左右,有一定的可行性。BekboeletM也报道了采用TiO2处理垃圾渗滤液,在pH=5时,降解效果最好。光催化氧化技术工艺简单,无二次污染,对腐殖酸去除效果很好,但该方法在反应器设计、催化剂用量与寿命、光照时间方面需深入研究。
6.膜渗析和分离系统
膜处理一般组合使用或与其他处理方法联用,超滤或微滤常常作为反渗透的预处理。许多垃圾填埋场用反渗透法可将渗滤液的容积减少75%~80%,然后再将浓缩液回灌至填埋场。微孔膜、超滤膜和反渗透膜在渗滤液深度处理中应用研究较多,其对COD和SS的去除率可达95%。但膜分离方法一次性投资费用大,尤其对于浓度较高的渗滤液而言,处理费用很高,且该工艺产生的极高浓度浓缩液的回灌会造成电导率上升等现象,导致处理效果的下降和膜寿命的降低。广州市大田山垃圾填埋场采用反渗透处理渗滤液出水,结果表明,当进水COD为250~620mg/L时,调整进水压力为3.5MPa,则出水COD浓度几乎为零,平均透水量为30~42L/ (m2・h)。
7.吹脱法
氨吹脱作为渗滤液的预处理,能够有效地降低NH3-N浓度并调整C/N的值。吹脱分为曝气吹脱与吹脱塔吹脱。吴方同等人的试验结果表明对于氨氮浓度高达1500~2500mg/L的渗滤液,在温度为25℃,pH值为10.15~11.10,气液比为2900~3600时,氨吹脱效率达95%以上。氨吹脱工艺运行费用较高,且空气污染现象严重。
8.物化法展望
渗滤液成分的复杂化和多样化使单纯的物理化学方法难以达到处理效果, 必须与生物法联合处理出水才能比较理想。近年来发展起来的氧化技术,无论是辐照氧化,还是光催化氧化,都是借助氢氧自由基的强氧化性来达到氧化分解化合物的目的,以提高渗滤液的可生化性。目前,渗滤液的处理尚没有很成熟的工艺可供借鉴,这些强氧化技术有着良好的前景,但是基本上处于研究阶段,工程实例并不多,若要真正进行实际应用,除了要有较高的处理效率和速率,还需有尽可能低的投资费用和运行费用。
参考文献:
垃圾渗滤液处理前景范文2
关键词:垃圾填埋场;渗滤液;生物膜;铁碳微电解
1垃圾渗滤液分类与特点
城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度难降解有机废水。由于其成分复杂,浓度变化范围大,处理困难,传统的生物处理方法虽能取得一定的处理效果,但废水处理后依然含有大量环烷烃、羧酸类、酯类以及苯酚类等有害污染物质[1]。
依据填埋时间将渗滤液分为早期和中晚期,填埋龄在3~5年以内的称为早期渗滤液,其中易生物降解的挥发性脂肪酸含量较高,一般可占总有机碳的60%~70%,BOD/COD比值一般在0.4~0.8,氨氮浓度为500~1000mg/L左右。填埋龄超过5年后,渗滤液易生物降解的有机物比例会明显下降,称为晚期渗滤液,其BOD/COD比值一般为0.1~0.2,氨氮浓度反而增高。我国垃圾填埋场晚期渗滤液的水质数据见表1[2]。
针对晚期渗滤液水质特点,中山市环保实业发展有限公司设计研发了一套中试处理系统,利用改良型的聚氨酯与生物酶作为生物膜法的填料,通过自主研发的高效硝化菌和反硝化菌,形成含高活性硝化菌和反硝化菌的生物处理膜。同时利用铁碳-芬顿氧化技术降低COD及色度,通过活性污泥法去除COD,最终使各项出水指标达到规定标准。该项目涉及的生物膜法硝化/反硝化脱氮工艺、活性污泥法去除COD工艺、铁碳-芬顿氧化工艺在国内外均有良好的研究基础和应用效果[3~6]。通过罗定市垃圾填埋场晚期渗滤液的现场处理试验,并对处理系统进行改良和工艺改进,垃圾渗滤液能够得到很好的处理,在实际工程中发挥良好的作用。
2材料和方法
2.1试验装置及运行条件
试验中所用装置为本公司设计研发的一套新型组合工艺系统,包括自动加药系统、生化反应部分(生物脱氮池、活性污泥反应器)、物化反应部分(铁碳-芬顿反应池、混凝沉淀池、滤布滤池)等。其中,生物脱氮池采用生物膜法,以改良型的聚氨酯与生物酶作为填料,利用硝化反硝化反应进行脱氮。活性污泥反应器为本公司研发的一体化生化反应器,集好氧沉淀于一体。
整套组合工艺系统均安置在罗定市垃圾填埋场渗滤液处理站内,室内运行环境温度为(25±3)℃,严格控制生化反应部分的好氧厌氧环境及各反应器的试验条件。
2.2药剂投加及试验用污水
试验安装了一套自动加药系统,包括酸碱、双氧水及PAM等。通过控制酸碱及双氧水的投加,使铁碳-芬顿反应在酸性条件下与废水进行充分反应。通过控制酸碱及PAM的投加,使混凝沉淀池在中性或碱性条件下对废水进行固液分离。
试验污水取自罗定市垃圾填埋场晚期渗滤液,其水质情况为COD:1590.9~1790.7mg/L,NH3-N:808.1~894.7mg/L,TN:895.9~944.4mg/L。
2.3污泥接种培菌
接种污泥来自罗定市第二生活污水处理有限公司的一体化氧化沟工艺剩余污泥。对于生物脱氮池,污泥预先通过培养和驯化,再投加到生物膜处理系统中进行挂膜,投加本公司自主研发的高效硝化菌和反硝化菌,并在废水中驯化生长,形成含高活性硝化菌和反硝化菌的生物处理膜;活性污泥反应器接种污泥至污泥浓度(MLSS浓度)3.5g/L,并驯化活性污泥,直至污泥转棕黄色时连续进污水(进水量逐步提高),培养过程中投加本公司研发的去COD及脱色度的菌种,观察活性污泥生长情况,定期检测水质及污泥镜检,直至污泥中微生物已能较好地适应污水水质。
2.4水质分析方法
COD、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总氮、pH值的分析方法依据《水和废水监测分析方法(第四版)》(中国环境科学出版社)[7]。
3结果和讨论
3.1生物脱氮反应效果
当进水量为0.5m3/h时,氨氮和总氮的去除率均超过98%,随着水量增大,去除效率也相应降低,当水量增加到1.2m3/h时,氨氮和总氮的去除率仍可达96%以上,出水氨氮降至17mg/L以下,总氮降至31mg /L以下。水量继续加大,去除率下降明显(图1、2)。
研究表明,生物膜的硝化速率受COD负荷变化的影响小,使得生物脱氮池对COD负荷的变化具有较强的缓冲能力[3]。
3.2铁碳-芬顿反应处理效果
将进水流量控制在1.0~1.2m3/h,反应时间60min,并向铁碳-芬顿反应系统进行微曝气,考察pH值及H2O2浓度的变化对铁碳-芬顿反应效果的影响。
3.2.1pH值对反应效果的影响
投加27.5%的双氧水,投加量为2kg/m3,进一步研究pH值对铁碳-芬顿反应效果的影响。如图3,pH值为2~4时,COD去除率达到80%,大大提高渗滤液的可生物降解性能[8],为后续活性污泥法处理渗滤液提供了良好的生化基础。当pH值大于4时,COD去除率呈现明显下降的趋势。
3.2.2H2O2浓度对反应效果的影响
将pH值控制在3~4,进一步研究H2O2投加量对铁碳-芬顿反应效果的影响。如图4,随着H2O2投加量的加大,COD去除率也显著提高,当H2O2投加量增加到2kg/m3时,COD去除率达到最大。继续加大H2O2投加量,COD去除率变化不明显,过量的H2O2还会残留至后续活性污泥反应器,影响污泥活性。
3.3后续生化处理效果
铁碳-芬顿反应处理后的渗滤液经过混凝沉淀,进入活性污泥反应器,污泥浓度控制在4.5g/L左右,溶解氧为2~4mg/L。经过现场的中试试验,进水流量控制在1.0~1.2m3/h,出水水质指标见表2。
4结语
(1)通过中试处理实验,生物膜脱氮反应器对渗滤液具有高效的硝化反硝化脱氮效果,进水量在10~12m3/h时,出水氨氮降至17mg/L以下,总氮降至31mg/L以下。
(2)渗滤液进水流量控制在10~12m3/h,利用酸碱自动加药系统,将pH值维持在3~4,投加H2O2的量为2kg/m3,反应60min,渗滤液COD降至320~350mg/L,大大提高了渗滤液的可生物降解性能,为后续活性污泥法处理渗滤液提供了良好的生化基础。
(3)后续利用活性污泥反应器处理,经过滤布滤池消毒后的出水水质达到《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)》的排放标准。
(4)利用本公司研发的新型组合工艺,垃圾渗滤液能够得到高效处理,并在实际工程中发挥良好的作用,具有广阔应用前景。
参考文献:
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垃圾渗滤液处理前景范文3
摘要:基于电学法无二次污染、操作易掌握和费用低等特点,提出了4种用于垃圾填埋场人工衬层渗漏检测的电学方法:电阻法、电流法、
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申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 摘要:基于电学法无二次污染、操作易掌握和费用低等特点,提出了4种用于垃圾填埋场人工衬层渗漏检测的电学方法:电阻法、电流法、感应电势 差法和远距离参比电极感应法。其原理都是利用垃圾和土壤有一定的水分而具有的导电性,以及一般用作人工衬层(俗称土工膜)的高密度聚乙烯 绝缘材料。通过实验指出电阻法只能检测到是否有漏洞,不能判断漏洞的位置;电流法是一种一次性方法,只能判断一次是否有漏洞,也不能够定位 漏洞;感应电势差法有很好的发展前景;远距离参比电极感应法的检测效果非常好。 关键词:垃圾填埋场;渗漏;检测;电学;土工膜 中图分类号:X833
文献标识码:A
文章编号:1001―6929(2004)04―0063―04
垃圾渗滤液处理前景范文4
关键词:城市;生活垃圾;无害化处理
中图分类号:TU972+.12 文献标识码:A
1 城市垃圾种类
城市垃圾的构成特性与地理条件、经济发展水平、居民消费水平、消费结构以及城市居民燃气化率等因素有关。我国城市的垃圾在产量迅速增加的同时,垃圾的构成及特性也发生了很大的变化。城市生活垃圾中有机成分占总量的60%,无机物约占40%。其中,废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物约占总量的20%。目前,垃圾中的可燃物增多,可利用价值增大。因此,随着今后我国大城市尤其是北方城市,城市燃气化率的不断提高,城市生活垃圾中的有机物含量及垃圾的热值将进一步增加。居民生活水平和消费结构的改变,不仅影响城市垃圾的产量,而且也影响着城市垃圾的成分。尤其是近十年来,随着居民收入不断增加,人民的生活水平不断提高,包装产品的消费以及废纸、塑料、玻璃、金属、织物等可回收物的消费不断增加。
包装废物的快速增长,是城市生活垃圾增长的重要原因之一。实际上,垃圾中的废纸、金属、玻璃、塑料等绝大部分是使用后废弃的包装物。随着包装业的快速发展,商品包装形式越来越繁多,包装物的种类和数量增加很快,过分包装和豪华包装的产品比比皆是,这在大城市尤为突出。另外,一次性商品被广泛用于宾馆和餐饮业。一次性的商品完成消费后就作为废弃物,成了垃圾,大大增加了垃圾的产量。目前,我国包装品废弃物约占城市家庭生活垃圾的10%以上,而其体积要构成家庭垃圾的30%以上。
2 无害化处理对策
分类收集是各种垃圾处理技术的基础和前提。我国城市生活垃圾中有机质含量高,将厨余物从混合垃圾中分离出来,具有十分重要的意义。这样,分类后的垃圾不仅热值得到极大提高,利于进行热处理,而且对其中有机垃圾能很容易进行堆肥处理。国内垃圾处理方法多种多样,主要有:堆肥,焚烧,卫生填埋,热解,生物处理和生化处理。近年来,分类回收、综合处理已引起越来越多的重视。但迄今为止,应用最广泛的仍是前三种方法。卫生填埋处理是垃圾的最终稳定处置方法,卫生填埋费用低廉,即使按照国外标准建设和营运管理,其费用也比焚烧等其它处理方法低,建设垃圾卫生填埋场是符合我们国情的。在任何时候都是不可缺的。
2.1 堆肥处理
2.1.1 技术类型
城市生活垃圾中,可堆肥物主要是厨余垃圾以及落叶等植物类垃圾。用于处理城市生活垃圾的堆肥系统有许多种,按生物发酵的方式,可分为厌氧堆肥和好氧堆肥;按垃圾所处的状态,可分为静态堆肥和动态堆肥;按发酵设备形式,可分为封闭式堆肥和敞开式堆肥;按垃圾物料流动形式,可分为间歇式堆肥和连续式堆肥。目前,国内常用的城市生活垃圾堆肥系统主要为自然通风静态堆肥和强制通风静态堆肥。动态堆肥系统由于运行成本高等因素应用较少,典型工程如常州市环境卫生综合厂采用的筒仓式发酵仓。
2.1.2 堆肥处理的应用前景
随着城市经济的发展、居民生活水平的提高和居民燃料结构的改变,城市生活垃圾中的煤灰含量逐步降低,而包装物如塑料、废纸等含量逐步增多,这些混合收集生活垃圾就难以用堆肥特别是无预处理的静态堆肥来处理。
分析我国的城市生活垃圾成分变化趋势,特别是对于经济较发达的地区,由于居民气化率的提高(北方地区集中供热普及率的提高也会显著减低垃圾中的灰渣含量),当垃圾灰渣含量显著降低后,厨余类有机物就成为垃圾中最主要的成分。无论从环境保护,还是从资源循环利用角度出发,厨余类有机物处理的最佳方式就是使其转化为稳定的有机质,使其来源于自然再回归于自然。从这个意义上说,我国城市生活垃圾堆肥处理有很大的发展需求和潜力。垃圾收集分区、分类收集和建立垃圾收费制度,将是影响今后我国垃圾堆肥处理的关键因素。
2.2 焚烧处理
2.2.1 技术类型
目前,城市垃圾焚烧在发达国家应用的主要有以下几种类型。全量焚烧系统,通常焚烧处理量250~3000/日,用来焚烧混合垃圾;另一类,将混合垃圾进行分选处理制成一定尺寸规格的垃圾衍生燃料(简称RDF)。制成的RDF燃料比混和垃圾具有较好的均匀性,可以和煤、木屑等其它燃料混和燃烧;块装组合式焚烧系统,通常是在制造厂制造好标准组件,到现场组合安装,此类型焚烧系统处理量相对较小(10~200T/日);此外还有应用较少的处理工艺,如流化床焚烧炉、热解等。垃圾焚烧处理技术主要包括垃圾焚烧、烟气处理和余热利用三部分。烟气处理和余热利用技术在我国其它行业有一定的基础,垃圾焚烧技术在消化、吸收国外生活垃圾焚烧技术的基础上,结合我国生活垃圾特性的研究、开发活动正在取得进展。
2.2.2 焚烧处理的应用前景
垃圾焚烧处理与填埋处理相比,具有占地小、场地选择易、处理时问短、减量化显著(减重一般达70%,减容一般达90%),无害化较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优点,在发达国家得到越来越广泛应用。目前,在我国大城市,因资金、技术等因素制约,城市生活垃圾焚烧处理发展缓慢。同时,我们应该看到,也有三个因素在推动着城市生活垃圾焚烧处理的发展。其一,大城市土地资源宝贵,生活垃圾填埋场场地选择将越来越困难,垃圾填埋处理的成本也会越来越高。焚烧处理会逐步发展成为这一地区大规模处理生活垃圾的主要手段;其二,垃圾的成分不断变化。随着燃气率的提高,以及分类收集的逐步推进,生活垃圾中高热值可燃物含量不断增加;其三,我国在不断进行垃圾焚烧处理相关技术的开发。垃圾焚烧技术在消化、吸收国外生活垃圾焚烧技术基础上,结合我国生活垃圾特性的研究、开发活动正在取得进展。如深圳垃圾焚烧厂3#炉设备国产化水平达到80%以上,在技术性能方面达到或超过了原引进设备的水平,为我国大型垃圾焚烧设备国产化打下了基础。目前,北海、厦门、广州、上海、北京等城市,正在建设或计划利用外资建设垃圾焚烧厂。许多大城市如武汉、成都等地,也规划在今后进行垃圾焚烧厂的建设。可以预见,在未来5年和l5年内,我国城市生活垃圾焚烧处理占处理总量的比例将可达到0.5~1.8%、5~11%。
2.3 卫生填埋处理
2.3.1 填埋技术
所谓卫生填埋,就是能对渗滤液和填埋气体进行控制的填埋方式。防渗处理是生活垃圾卫生填埋场防止渗滤液污染地下水所采取的基本手段,也是选址和建设要考虑的重要因素之一。在填埋场基底没有天然隔水层的情况下,为防止垃圾渗滤液污染填埋场及其周围的地下水,需要对填埋场采用防渗处理。同时,对渗滤液进行处理。垃圾渗滤液现场处理并达标排放处理工艺较复杂,投资和运行成本较高。因此,要求从填埋场管理和填埋工艺等方面尽可能减少污水产生量。新建扩建的填埋场,还应对填埋气体(LFG)通过收集管网系统抽取收集后进行回收利用,避免填埋气体直接排人大气中。现代大型卫生填埋场,大多采用单元填埋、垃圾压实和日覆盖,填埋场的主要作业机械是推土机和垃圾压实机。
2.3.2 卫生填埋处理的应用前景
填埋处理作为垃圾最终处置手段,一直占有重要地位。目前仍然是大多数国家主要的处理方式。垃圾填埋处理具有操作设备简单、适应性和灵活性强特点,但理想的垃圾填埋场越来越少。现在,垃圾卫生填埋场污染控制得到逐步加强。采用人工防渗层,提高垃圾防渗水平;加强渗滤液收集和处理,防治水污染;对填埋气体回收利用,保障填埋场安全,减轻大气污染并实现资源回收。另外,由于填埋的卫生技术标准不断提高,填埋场的投资费用和运行成本也不断提高,因而新垃圾填埋场有向大型化发展趋势。为充分利用填埋空间,普遍采用垃圾压实,以提高填埋场使用寿命。随着垃圾资源再生利用率的提高,为了减少垃圾填埋场污染物的产生,垃圾填埋场的填埋物有机物含量会逐步降低。
3 现阶段各种处理技术的选择
垃圾处理对策的确定,除了应考虑城市垃圾成分和特性外,还要考虑城市经济发展、技术水平、区域自然条件和社会环境。总的来说,城市垃圾处理的趋势是向多元化、综合化方向发展。具体而言,现阶段大城市对各种处理技术的选择排序如下:首先,应建设符合标准的城市生活垃圾卫生填埋场,逐步消除垃圾堆放场,优先解决大城市日益增加的垃圾产量的出路问题。其次,在资金条件容许、国家规划指导下,逐步建立符合国家烟气排放标准的垃圾焚烧厂。对热值含量高并可燃烧的垃圾进行焚烧处理,同时进行余热利用。再次,在已推行分类收集的基础上,对已分开的厨余物采用适宜的堆肥技术进行堆肥或发酵处理。最后,考虑其他技术的选择,如焚烧废渣的制砖等综合利用技术。
垃圾渗滤液处理前景范文5
关键词:臭氧;氧化法技术;废水处理;运用
一、臭氧氧化法技术
臭氧氧化法技术,就是通过臭氧氧化与各种水处理技术组合,形成氧化性更强、反应选择性较低的羟基自由基的氧化技术。它可以产生非常活跃的羟基自由基OH并诱发链式反应:由于具有很高的氧化还原电位。羟基自由基无选择性地与水中有机污染物作用,将其矿化:它可与大多数有机物反应,反应条件要求不高,一般在常温常压下即可进行。在以提高OH生成量和生成速度为主要研究内容的方法的基础上,臭氧高级氧化技术得到了长足的发展,如紫外催化臭氧化、碱催化臭氧化和多相催化臭氧化等。
1.紫外催化臭氧法
用03/uv水处理法始于70年代,主要针对有毒有害且无法生物降解的有机污染物的处理。80年代以来,研究范围扩大到饮用水的深度处理。03/UV法的氧化能力和反应速度都远远超过单独使用uV或臭氧所能达到的效果。
目前对03/uv氧化机理有很多研究,一般认为03/uv中的氧化反应为自由基型反应即液相臭氧在紫外光辐射下会分解产生oH・自由基。在不同pH值条件下,用03/uv、O3、uv分别氧化酚类化合物。结果表明:在酸性条件下,臭氧是主要的氧化剂,中性及碱性时氧化是按自sh基反应模式进行,酚及T0c的去除率随DH值升高而升高。研究表明,自来水中苯、甲苯、乙苯在用0duv氧化lh后浓度均降至检测限以下.三氯甲烷、四氯化碳经2h处理后去除率达90%以上,自来水中169种有机物经2h处理后去除率达65%以上,致突变实验证明水质由强阳性转为偏阴性。虽然Ocuv水处理法的建设投资大、运行费用高,但其在饮用水深度处理和难降解有机废水的处理中具有良好的应用前景。
2.活性炭/臭氧
臭氧/活性炭协同降解有机污染物处理技术近年得到了长足的发展。活性炭在反应中,可如同碱性溶液中的OH一作用一样,能引发臭氧链反应。加上臭氧分解生成0H・等自由基作为催化剂.活性炭与臭氧共同作用降解微量有机污染物的反应同其他涉及臭氧生成的0H・反应一样.属于高级技术。此外,活性炭具有巨大表面积及方便实用的特点,是一种很有实际应用潜力的催化剂。采用臭氧,活性炭,活性炭一臭氧法对染色残液进行脱色试验,研究了温度和DH等因素对脱色效果的影响。结果发现:臭氧很短时问即可使弱酸性染料染色残液脱色率达100%:活性炭一臭氧方法有助于提高COD去除率,可达92%,对色度的去除率也接近100%:此外,活性炭一臭氧还可以提高臭氧的利用率。关于活性炭对臭氧氧化的影响机理,葡萄牙研究人员研究表明:处理CI Acid Blue一113.C1 Reactive Red一241和Cl Basic Red一14这3种不同的染料.用活性炭处理不能有效的去除色度,而用臭氧处理能快速去除色度,但是TOC去除率不是很理想用活性炭和臭氧联合处理时不但能提高色度去除,而且也增加了T0C的去除率。由此可以得出活性炭与臭氧具有协同效应,活性炭在这里既是吸附剂也是臭氧反应的催化剂同时研究人员比较了处理过的酸性活性炭与碱性活性炭,研究显示碱性活性炭对TOC的去除更加有效。
3.超声/臭氧法
超声波能有效地降解废水中的难降解有机污染物,将超声波与臭氧进行联合使用,可以提高降解有机物的效率,降低运行成本。
早在1976年,DAHI就已经发现超声波能够强化03处理废水过程,他利用20 kHz超声波强化03氧化处理生物污水处理厂的出水时发现,这种技术可减少50%的03投加量。使用03超声波联合处理含酚废水,研究表明,超声辐射在臭氧氧化过程起加速反应作用。效果明显好于超声或臭氧单独使用时的效果,而且随着超声功率的增大.,加速反应的能力增强,随着臭氧通入量的增大,酚去除率不断增大。另外,超声/臭氧处理酚废水的降解规律符合假一级反应。
4.臭氧催化金属氧化法
金属催化臭氧化技术是近年发展起来的一种新型的在常温常压下将那些难以用臭氧单独氧化或降解的有机物氧化的方法。金属氧化法是以固状的金属(金属盐及其氧化物)为催化剂,加强臭氧氧化反应,是近几年来新起的技术。该技术的目的就是促进03的分解.以产生自由基等活性中间体来强化臭氧化。其关键是高效的金属催化剂的制作与筛选,目前已研究和筛选出的有铜锰锌钙类的催化剂。催化臭氧氧化去除水中的酚氯乙酸的研究,结果表明l00mg/L的含酚废水,在臭氧氧化空气流量0.05 m3/h.03浓度3.46―8mg/L。pH为6.5~8时30min去除率即达99%,比单纯臭氧氧化法脱酚率提高30%,100mg/L的氯乙酸废水在臭氧氧化空气流量为0.05m3/h,03浓度为6.62mg/L时pH=3.8,30minC0D去除率即达75%以上。
二、在工业废水处理中的应用
由于工业废水的成分复杂和处理困难,所以近年来。臭氧联合技术在工业废水的处理中应用广泛。对于可生化性较差的化工废水、高度变污医疗废水等,采用臭氧预氧化处理,能够较好地改善废水的可生化性.为后续生物处理创造条件。
1.对医药废水的处理。大多医药废水COD较高、可生化性差,单纯靠物理化学方法处理成本高不经济.普通的生化处理又根本行不通.所以可以先用臭氧预处理,主要是为了提高废水的可生化性,为后续生物处理降低难度,同时降低C0D。某医药化工厂排放
的医药废水通过臭氧/uASB/接触氧化联合作用,废水原水质:COD为14000~l 5000mg/L,BOD5检测不到,经过min臭氧氧化,C0D去除率达40%左右。经预处理后废水的P(BOD5)/p(COD)≥0.3,可生化性得到明显改善。
2.对印染废水的处理。印染废水对环境的污染很严重,其水量大、水质波动大、污染物成分复杂且含量高,色度、化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD5)均较高,是国内外难处理的工业废水之一。研究表明03在紫外线(UV)作用下,转化为OH.等强氧化性物质,与有机物反应,使染料的发色基团中的不饱和链断裂,生成相对分子质量小、无色的有机酸、醛等.达到脱色和降解有机物的目的。利用03/uv氧化与常规生化组合,先利用生化法将可生化有机物大部分去除,剩余不可生化污染物用03/uv氧化,以降低臭氧的消耗及处理成本.提高出水水质。通过该处理的出水可达到《GB4287―1992纺织染整工业水污染物排放标准》的一级排放要求。
3.对含酚废水的处理。含酚废水是比较普遍且危害性很严重的工业废水之一,酚是一种公认的致癌、致畸、致变的“三致”物质.处理工业含酚废水已是工业废水方面急待解决的问题之一。研究表明,对于含酚量为227mg/L,pH值为7.13~7.16.水温为13-40℃的焦化厂废水.经过臭氧氧化处理后,水中的含酚量降低了98%。
4.对垃圾渗滤液的处理。垃圾渗滤液是一种污染性极强的高污染物含量有机废水.其中有机污染物高达77种,其中促癌物、辅致癌物5种,被列入我国环境优先控制污染物“黑名单”并且垃圾渗滤液对周边环境、填埋场土层及地下水都会造成极大的污染。采用生物一臭氧氧化技术对垃圾渗滤液进行处理研究,实验表明,经臭氧氧化后,可以有效降低垃圾渗滤液生物处理出水的COD值:垃圾渗滤液生物处理出水臭氧氧化后.其生物降解性随氧化时间的增加存在极值,p(BOD5)/p(COD)在0-128上下波动,为可降解废水:结合处理的经济性可以采用生物一臭氧一生物的联合技术处理垃圾渗滤液
三、臭氧技术的发展现状及趋势
1.随着臭氧技术在水处理方面的广泛应用,人们认识到,臭氧技术的关键在于它与水中污染物的反应机理,这方面目前尚未有明确的定论,仍在进一步研究当中。
2.臭氧的产生效率与电源的频率呈正向增长关系,提高臭氧发生电源频率一直是研究的重要方向。目前国际标准型臭氧发生器产品,电源频率最高为20kHz左右。
3.臭氧发生器电介体材料一直使用玻璃,由于耐电压、介电常数s与介质损耗系数等性能限制,臭氧产率、含量提高不大。近年来由于精密陶瓷、搪瓷等材料的发展,以及金属管外喷涂等特殊工艺的发展,已全面提高了臭氧放电的技术指标,使单机产量超过100kg成为事实。
4.由于臭氧的强氧化性、强腐蚀性及有毒性,所以处理工艺元件的材料必须用高耐腐蚀抗氧化材料.使得臭氧处理成本增高.不利于臭氧技术的广泛推广.因此如何降低臭氧处理技术的成本成为目前臭氧技术研究的主要工作之一。
5.目前臭氧发生器的发展趋势是体积越来越小,能耗越来越低.电能转化率和产率越来越高,其控制的自动化程度也越来越高,臭氧应用越来越广,加快了产业的发展。
参考文献:
垃圾渗滤液处理前景范文6
1超滤膜技术在环境工程水净化处理中的应用
超滤膜技术以其占地面积小、出水水质好、污泥产率低等特点在水处理行业受到了广泛的应用。目前超滤膜技术不仅应用于包括城市生活污水、高速公路服务区污水处理及回用等工程中,而且对石化废水、高浓度有机废水、食品废水、啤酒废水、印染废水、沥滤液等工业废水的处理也具有良好的效果。
1.1超滤膜技术对各类生活污水的处理及回用
胡以松等超滤膜技术与A2O组合工艺对校园生活污水进行了处理,结果表明,系统出水水质优于中水回用标准。薛涛等使用超滤膜技术强化脱氮除磷工艺对城市污水进行了处理,结果表明,各污染物质排放均达到了国家一级A排放标准。陶琨使用一体化4S-超滤膜技术工艺对高速公路服务区污水进行了处理,处理后出水各项指标均达到了中水回用水质标准。王珂华对部分超滤膜技术工艺的高速公路服务区进行了调研,调研结果显示,在服务区超滤膜技术设备运行正常的前提下,各超滤膜技术出水都能达到排放要求。
1.2超滤膜技术对工业废水的处理
李亮等超滤膜技术组合工艺对石化工业废水进行了深度处理,处理结果显示,其出水水质达到了中水回用水质标准。赖梅东等使用A2O-超滤膜技术组合工艺对高浓度有机废水进行了处理,结果表明,该系统不仅对各项污染物去除率高,且具有很强的抗冲击负荷能力。邬文斌等使用水解酸化-超滤膜技术组合工艺对食品废水进行了处理,处理后出水水质到达了中水回用水质标准。邢奕等使用RO-超滤膜技术工艺深度除了印染废水,试验结果显示,系统对硬度和盐的去除率分别高达99.62%和99.64%,其它指标去除率也很高,出水水质满足生产回用需求。黄晓军等使用超滤膜技术-NF组合工艺对垃圾渗滤液进行了处理,处理结果表明,系统对有机物、氨氮和总氮去除率分别达98%、99%和95%以上,满足相应排放标准要求。
2超滤膜技术膜污染防治技术
由于污泥混合液特性、膜组件的结构性质及运行条件是造成膜污染的主要因素,因此对膜污染的控制也应从以上三个方便进行。膜污染的防治主要包括改善污泥混合液特性、优化运行条件、改进膜材料或对膜组件进行优化等。
2.1改善污泥混合液特性
对超滤膜技术进水进行预处理,改善系统进水水质,去除容易与膜组件发生物理、化学或生物作用的污染物,可有效改善污泥混合液特性,延缓膜染污。如有研究者发现吸附絮凝的预处理过程不仅使膜组件保持高膜通量,而且可以提高污染物的去除率。
2.2运行条件的优化
对于延缓膜污染来说,超滤膜技术运行条件的优化是非常重要的,超滤膜技术运行条件的优劣直接决定系统对污染物的去除效果和膜组价的使用寿命。对运行条件的优化主要包括对系统运行膜通量的合理控制、对超滤膜技术系统进行间歇式运行并对膜组件进行合理的空曝气、强化系统曝气能力并定期对膜进行清洗。在对膜进行清洗时,可以根据自身需求选择清洗方式,再恢复膜通量的同时,尽量保证膜的使用寿命。
2.3膜材料及膜组件的优化
污水处理中的膜材料有多种多样,通过对膜材料的改性,改变膜表面亲水性能,减少污染物对膜的吸附。根据其水力形态对膜组件与反应器的位置进行充分考虑,减少设备死角,充分利用曝气的冲刷等对膜进行冲刷,延长膜单次使用时间,减少膜组件清洗对膜的损伤。
3结语