《鸟粪石结晶沉淀法处理高浓度氨氮废水工艺》》-毕业论文.doc

1 绪论 1.1 课题研究背景 随着我国经济的快速发展、城市的急剧扩张和人民生活水平的不断提高，城市生活垃圾的数量逐年增加，目前，国内外城市垃圾的主要处理方式为卫生填埋法，我国超过90%以上的城市垃圾是用填埋法处理的。在城市垃圾填埋过程中，由于压实和微生物的分解作用以及厌氧发酵等多种代谢作用，垃圾所含的污染物将随水分溶出，并与降水、径流等一起形成高浓度的有机废液，即垃圾渗滤液。渗滤液是垃圾填埋过程中产生的二次污染, 可使地面水体缺氧、水质恶化、富营养化，威胁饮用水和工农业用水水源,使地下水丧失利用价值；经济有效处理垃圾渗滤液,是城市环境中凾待解决的难题！ 垃圾渗滤液属于高浓度有机废水,成分十分复杂，尤其氨氮含量普遍较高,而且浓度变化范围很大。过高浓度的氨氮将导致渗滤液中CPN比过低,渗滤液中营养比例失调,严重影响后续渗滤液生化处理系统的正常运行。此外,高浓度氨氮对环境尤其填埋场周围的水体造成严重污染。因此,研究垃圾渗滤液中氨氮脱除技术,对确保渗滤液后续生化处理的稳定运行及保护环境具有重要的现实意义。 1.2 垃圾渗滤液的来源、水质特点及氨氮废水的危害 1.2.1 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[1]: 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。 1.2.2 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。 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[2]。 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。 1.2.3 氨氮废水的危害 随着工农业生产的发展和人民生活的水平的提高，我国氨氮污染物的排放量急剧增加。在“一控双达标”过程中，对有机污水特别是工业有机废水进行了有效治理，但氨氮污染基本上未加控制。 氨氮废水对自然环境、人体等有极大的危害，氨氮排入水体，特别时流动缓慢的湖泊，容易引起氨氮水体中的藻类和微生物的大量繁殖，导致水体的富营养化。湖泊“水华”及近海“赤潮”时有发生，越演越烈。水体富营养化后会引起某些藻类的恶性繁殖，一方面有些藻类本身水藻腥味会引起水质恶化使水变得腥臭难闻；另一方面有些蛋白质毒素会富集在水产物体内，并通过食物链影响人体的健康，甚至使人中毒。如海生腰鞭毛目生物的过度繁殖能使海水呈红色或褐色，即俗称“赤潮”；沟藻是形成赤潮的常见种类，他们所产生的毒素会被贝类动物所积累，人体食用后会引起严重的胃病甚至死亡[3]。水体中大量藻类死亡的同时会耗去水中所含的氧气，从而引起水体中鱼虾等水产物的大量死亡，致使湖泊退化、淤泥化，甚至变浅，变成沼泽地甚至消亡。水体富营养化已经危害农业、渔业、旅游业等诸多行业，富营养化的水质不仅又黑又臭，且透明度也差，往往影响了江河湖泊的观赏和旅游价值。氨氮在水中微生物的作用下转变为硝态氮和亚硝态氮，对人体有毒害作用。硝态氮进入人体后，能通过酶系统还原为亚硝态氮，轻则引起高铁血红病，重则是婴儿死亡。硝态氮和亚硝态氮均为强致癌物质亚硝基化合物的前体物质，有致癌、致突变、致畸的性质，对人体危害严重。 1.3 垃圾渗滤液处理现状 垃圾渗滤液的主要处理工艺有生物处理法、物化法、土地法以及几种方法的综合[3]。 1.3.1