专利名称：一种生活垃圾渗滤液中总氮去除方法
技术领域：
本发明涉及环保领域，具体地说，本发明涉及一种生活垃圾渗 滤液中总氮去除方法。
背景技术：
垃圾渗滤液水质极其复杂，污染物浓度高，因此渗滤液的处理 一直是一个世界性的难题。垃圾渗滤液主要来自三个方面(1)填埋 场内的自然降雨和径流；(2)垃圾自身原有的含水；(3)在垃圾卫生 填埋后由于微生物的厌氧分解而产生的水。其中填埋场内的降水为主 要部分，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有机污染物、氮、磷和种类繁 多的重金属类物质。
垃圾渗滤液的水质有以下特点(1)渗滤液水质十分复杂，不仅 含有耗氧有机污染物，还含有各类金属和植物营养素(氨氮等)。如果 垃圾填埋场中含有工业部门垃圾，则渗滤液中还会有有毒、有害的有 机污染物；(2)COD禾PBOD5浓度高，最高可达几万，远远高于城市 污水；(3)垃圾渗滤液中有机污染物种类多，其中有难以生物降解的 萘、菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化合物、磷酸酯、邻苯二 甲酸酯、酚类化合物和苯胺类化合物及腐殖质等；(4)垃圾渗滤液中 含有IO多种金属离子，其中的重金属离子会对生物处理过程产生严 重抑制作用；(5)氨氮含量高，晚期的垃圾渗滤液氨氮可以高达 3000mg/L以上。 '
还应注意的一个问题是垃圾渗滤液的成分随填埋时间而发生变 化。填埋龄超过3 5年后，渗滤液中易生物降解的有机物比例会明 显下降，称为晚期渗滤液。有机物成分大多为难以生物降解的腐殖质。
氨氮浓度跟初期相比没有降低反而有所增高，此时的处理目标以氨氮
3的去除为主。垃圾渗滤液中的总氮主要以氨氮为主，此外还包括有机 氮、硝态氮和亚硝态氮，因此氨氮的去除是整个渗滤液总氮降低的关 键所在。
目前，在国内外的氨氮处理过程中，主要有以下几种处理方法 (1)吹脱法污水中的氨氮是以氨离子(NH4+)和游离氨(NH3)两种
形式保持平衡状态而存在NH3+H20==NH4++OH—将pH值保持在11.5 左右(投加一定量的碱)，让污水流过吹脱塔，使NH3逸出，以达脱氮 目的。该法处理效果稳定，但是吹脱塔易结垢，会造成二次污染。(2)
电渗析法和反渗透法这两种方法脱氮效果都好，但对水质要求高， 处理成本高， 一般极少使用。(3)过滤法脱氮效果不理想， 一般 可作脱氮预处理。(4)折点加氯法利用游离氯与污水中的氨作用，
生成氮气而去除污水中的氮。2NH4+3HOCL==N2+3CL/+3H20+5H+， 但是处理成本过高。(5)化学混凝法脱氮效果不够理想，产生的 污泥量较大， 一般不单独采用该法脱氮。(6)离子交换法常用斜发沸 石作为除氨的离子交换体，它对氨离子的选择优于钙、镁、钠等离子， 当日处理水量1000m、原水中NH4、N浓度为20mg/L)，去除率标准 为80%，再生液中的氨可以以游离氨或分子氮形式排放大气，也可 以成氨溶液回收后作肥料，但该法脱氮成本高，不经济，此外还存在 再生液处理等问题。(7)生物法生物法是目前运用最广、最有研究前 景的方法。生物脱氮是生物法控制氮的一个重要分类。其主要原理是 经硝化一反硝化处理，把污水中的氨氮转化为无害的氮气释放。本发 明也是建立在生物法基础上的一种总氮去除方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生活垃圾渗滤液中总氮去除方法。 为了实现本发明的目的，本发明提供一种生活垃圾渗滤液中总
氮去除方法，包括反硝化处理、硝化处理和内源呼吸处理，其特征在
于，反硝化处理的温度为30°C。
优选，反硝化处理中的C/N为3: 1。优选，硝化处理到反硝化处理的回流比为500%。 本发明根据垃圾渗滤液的特点，结合生物处理法脱氮的基本原 则硝化-反硝化，建立了更加高效、可持续的脱氮技术工艺。脱氮的 主要机理就是硝化和反硝化，其中硝态氮的去除主要是在反硝化阶段 完成，反硝化过程中存在三种不同的反硝化速率。在反硝化开始的
5-15min内为反应速率最快的第一阶段，在此阶段中，反硝化菌利用 挥发性脂肪酸和醇类等易被降解的厌氧发酵产物作为碳源，因而其反 应速率较快；第二阶段自第一阶段结束一直延续至全部外碳源利用 完，此阶段的反应速率较第一阶段慢，这是因为在此阶段中易降解的 碳源已在第一阶段被消耗尽，因而只能利用颗粒和复杂的有机物作为 碳源的缘故；在第三阶段，由于外碳源的耗尽，反硝化菌便通过内源 呼吸作用进行反硝化，此时反应速率较低。由此可见，当废水中的有 机物浓度较高时，反硝化过程基本上在第一个阶段完成，但是对于垃 圾渗滤液其有机物浓度较低，氨氮浓度较高，为获得一定的反硝化效 果，提高脱氮效果，增加内源呼吸池，以细胞内碳源进行反硝化，这 样可以提高整个处理系统的反硝化程度，从而利于提高脱氮效率。
氨氮去除率和总氮去除率的测定方法是本领域所熟知的，例如， 可参见
1王占生，刘文君.微污染水源饮用水处理.北京中国建筑工业出 版社，1999
2刘文君,贺北干，等.淮河(蚌埠段)饮用水原水生物接触氧化预 处理生产性试验.环境科学,1997,18(1):20-22
3黄显怀,壬占生,等.巢湖原水生物接触氧化预处理的研究.给水 排水，1996,22(8):15-18
4龚明树,殷云兰，等.取水口水源水生物预处理中试研究.给水排 水，1999,25(4):5—8
5王毓仁.提高废水生物硝化效果的理论探讨及工艺对策.给水 排水，1994,20(8):27
6徐元勤，等.微污染原水预处理试验研究.中国给水排水,1997，13 (3):44-457陈汉辉,孙国胜.生物接触氧化法处理微污染水源水的研究进
展与应用.环境污染治理技术与设备，2000，1(3):55 60)
反硝化处理、硝化处理和内源呼吸处理的时间一般为0.5 9小时。
本发明根据反硝化细菌的特点，提出垃圾渗滤液中总氮去除工 艺，氨氮去除率可以达到98%以上，总氮去除率可达到90%。
图l为本发明工艺流程图，A池是反硝化池，O池是硝化池，E 池为内源呼吸池，在O池和A池之间需回流，E池至A池的回流可 以根据出水水质条件进行适当调整。
图2为温度对AOE工艺影响。
图3为碳氮比对AOE工艺影响
图4为回流比对AOE工艺影响
具体实施例方式
实施例1
一种生活垃圾渗滤液中总氮去除方法，包括反硝化处理、硝化 处理和内源呼吸处理，反硝化处理、硝化处理和内源呼吸处理的温度 为3(TC，反硝化处理中的C/N为3: 1，硝化处理到反硝化处理的回 流比为500%,内源呼吸处理至硝化处理的回流比为200%。反硝化 处理的时间为2小时，硝化处理的时间为4小时，内源呼吸处理的时 间为4小时。出水氨氮去除率为98%，总氮去除率达到92%
实施例2
温度的高低对硝化、反硝化速度的影响，与反应设备的类型、 工艺条件都有直接关系。 一般硝化和反硝化细菌的适宜温度为3(TC。 从图2可以看出，随着温度的升高总氮的去除率逐渐升高，30'C后总 氮去除无明显变化。整个工艺可以完全可以在无需外加热源的情况下
6稳定运行。
实施例3
在脱氮过程中，C/N将影响活性污泥中硝化细菌所占比例。因 为硝化细菌为自养微生物，代谢过程中
不需有机质，所以污水中COD/TKN越小，硝化反应越易进行。 但是反硝化过程又是一个需要碳源的过程。因此适宜的碳氮比是决定 工艺稳定运行的关键。从图3可以看出，当碳氮比保持在3: l时， 系统的去除率可达到92%以上，可见跟传统的脱氮工艺相比较，碳 氮比较低，完全可以满足垃圾渗滤液低碳氮比的现状，无需外加碳源。
实施例4
对于改进型工艺系统，内循环回流的作用是向反硝化反应器内 提供硝态氮，使其作为反硝化反应的电子受体，从而达到脱氮的目的。 内循环回流不仅影响脱氮效果，而且也影响整个工艺的动力消耗，是 一项非常重要的参数。通常循环比的取值与要求达到的处理效果以及 反应器类型有关，从图4可以看出，循环比在50%以下时，脱氮效 率很低；循环比大于200%后，脱氮效率随着循环比增高而显著上升， 当循环比大于500%以后，脱氮效率增长缓慢。可见工艺的回流比控 制在500%就可以取得较为理想的脱氮效果，主要是内源呼吸阶段可 以完成一部分氮去除，相对于传统脱氮工艺高回流比，工艺大大降低 了回流量，不仅解决了大回流比会造成硝化和反硝化同质问题，而且 运行成本大大降低。
综合以上工况条件，新型的脱氮工艺是一个既经济又高效的选 择，特别是对垃圾填埋场渗滤液这种高氨氮，低有机碳的污水。
权利要求
1.一种生活垃圾渗滤液中总氮去除方法，包括反硝化处理、硝化处理和内源呼吸处理，其特征在于，反硝化处理的温度为30℃。
2. 根据权利要求1所述的生活垃圾渗滤液中总氮去除方法，其 特征在于，反硝化处理中的C/N为3: 1。
3. 根据权利要求1所述的生活垃圾渗滤液中总氮去除方法，其 特征在于，硝化处理到反硝化处理的回流比为500%。
全文摘要
一种生活垃圾渗滤液中总氮去除方法，包括反硝化处理、硝化处理和内源呼吸处理，反硝化处理的温度为30℃，反硝化处理中的C/N为3∶1，硝化处理到反硝化处理的回流比为500％。本发明方法的氨氮去除率可以达到98％以上，总氮去除率可达到90％。
文档编号C02F3/30GK101585602SQ20081012707
公开日2009年11月25日 申请日期2008年6月20日 优先权日2008年6月20日
发明者乔如林, 施军营, 飞 王, 费成志 申请人:郑州蓝德环保科技有限公司