氨吹脱+两级矿化垃圾组合工艺处理城市垃圾渗滤液试验研究

摘要

卫生填埋是现阶段国内外垃圾处理的主要方法之一，垃圾填埋及稳定化过程中会产生渗滤液，其是一种含有大量有机污染物和高浓度氨氮的有机废水，易对周围水环境造成严重的污染。《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889—2008）的颁布为渗滤液的达标处理提出了更为严格的要求，因此完善和成熟的渗滤液处理工艺研究成为更加迫切的需要。
　　本文在系统地分析城市垃圾渗滤液的产生及稳定化过程、水质特点、环境危害以及国内外垃圾渗滤液处理技术现状的基础上；以重庆市长生桥垃圾填埋场的渗滤液为研究对象，通过氨吹脱单因素试验和矿化垃圾单因素试验的研究，采用响应面法（RSM）优化“氨吹脱+两级矿化垃圾”工艺处理垃圾渗滤液运行参数，以期为垃圾渗滤液处理的达标排放提供技术支持。主要研究结论如下：
　　（1）采用熟石灰调节渗滤液pH值为9.5-11.5（相应的石灰投加量为10g/L-15g/L）、吹脱时间为2.5h-4.5h、气液比控制为2000-4000、水温为25℃左右时，吹脱法可达到80％-95%左右的氨氮去除率；且在静态条件下氨氮去除率随渗滤液与外界环境的温差增大而上升。
　　（2）对矿化垃圾驯化而言，混合培养驯化法较负荷渐增驯化法有更好的污染物去除效果，启动时间更短；就COD和NH3-N的去除率而言，连续进水条件的准好氧矿化垃圾＞间歇进水的厌氧矿化垃圾＞连续进水的厌氧矿化垃圾；对于连续进水条件下的准好氧矿化垃圾，当进水CODcr浓度为2144~4200mg/L，NH3-N浓度为1465~1620mg/L时，控制水力负荷为0.10L/(kg垃圾·d)，CODcr及NH3-N均能达到70%以上的去除率。
　　GC-MS技术和ICP技术检测矿化垃圾工艺处理渗滤液进出水，结果表明矿化垃圾可以有效地去除渗滤液中的有机污染物和金属离子。
　　（3）采用响应面法（RSM）获得氨氮去除率（Y）的RSM模型：Y=-829.70+128.593A+0.07B+51.96C-0.0014AB-2.937AC-0.001BC-5.12A2-0.0000071B2-1.88C2（A、B、C、分别代表气液比、pH值和吹脱时间），并确定氨吹脱工艺参数为：水温为常温20℃左右，pH值为9(熟石灰调节)，吹脱时间为4.5h，气液比为3500。
　　“氨吹脱+两级矿化垃圾”组合工艺对城市垃圾渗滤液进行处理，TN、NH3-N及TP浓度均能满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889－2008）的污染物排放标准，分别为29mg/L~32mg/L，17mg/L-30mg/L和1.6mg/L~2.8mg/L；CODcr及BOD5浓度能满足《生活垃圾填埋污染控制标准（GB16889-1997）》二级排放标准，分别为：120mg/L~205mg/L和33mg/L~45mg/L。

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1 总 论

1.1 引言

1.2 垃圾渗滤液的形成过程

1.3 垃圾渗滤液的水质特点及危害

1.4 城市生活垃圾渗滤液处理技术的现状

1.5 课题的研究目的、意义及内容

2 试验装置、方法及水样水质分析

2.1 试验装置、主要检测项目及方法

2.2 试验水样主要水质特性分析

3 氨吹脱处理渗滤液单因素试验

3.1 氨吹脱法的原理与技术特点

3.2 氨吹脱法在渗滤液处理中的应用进展

3.3 氨吹脱单因素试验

3.4 本章小结

4 矿化垃圾工艺处理渗滤液单因素试验

4.1 矿化垃圾处理工艺简介

4.2 矿化垃圾驯化试验

4.3 装填结构对矿化垃圾去除渗滤液污染物试验

4.4 矿化垃圾工艺运行参数试验研究

4.5 矿化垃圾去除污染物和金属离子机理浅析

4.6 本章小结

5 吹脱+两级矿化垃圾组合工艺试验研究

5.1 组合工艺处理特点

5.2 组合工艺中氨吹脱响应面法试验研究

5.3 组合工艺运行试验

5.4 本章小结

6 结论与建议

6.1 结论

6.2 问题与建议

致谢

参考文献

附 录