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處理垃圾滲濾液中的氨水怎么處理效果好？9種方法幫你解決問題

      為了滿足排放許可要求，一般會降低垃圾填埋場滲濾液中氨的濃度。對于將處理過的滲濾液直接排放到地表水中，并且可能需要滿足公有處理廠（POTW）排放許可標(biāo)準(zhǔn)。減少氨氣的處理對于防止對地表水中水生生物的毒性影響以及減少其對POTW處理系統(tǒng)中使用的細(xì)菌種群的毒性影響而言至關(guān)重要。氨的減少可以通過成熟的廢水處理技術(shù)來實(shí)現(xiàn)；今天我們一起討論這些方法哪種比較好。

      處理垃圾滲濾液中的氨水需要考慮幾個(gè)因素，考慮的因素：

1.廢水中的氨和銨（NH 3 + NH 4為氮），凱氏氮（TKN = NH 3 + NH 4 +有機(jī)氮）和總氮（TKN +亞硝酸鹽-N +硝酸鹽-N）都是由于廢水的不同成分而相互關(guān)聯(lián)的氮。每種氮可以通過實(shí)驗(yàn)室分析來確定其在廢水中的濃度。POTW可能對其中一種或多種氮成分具有預(yù)處理要求，具體取決于其處理方法和排放要求。氮是肥料中必不可少的營養(yǎng)素，但例如以氨形式存在時(shí)，低濃度的氮成分可能對水生生物有毒。氨對水生生物有毒，而銨的毒性較小。因此，因此，在選擇處理技術(shù)之前，了解處理過的滲濾液中允許的氨濃度是很重要的。

2.pH是垃圾填埋場滲濾液的重要廢水參數(shù)，因?yàn)閜H會影響廢水中氨和銨的濃度。在恒定溫度（例如20°C）和中性/較低pH（<7）下，離子形式-銨（NH4）-100％存在，而在較高pH（> 10）下呈氣態(tài)-氨（NH3）-約100％存在。滲濾液和pH值在7和11.5之間的其他廢水具有平衡的銨和氨，該平衡會隨pH的變化而變化（例如，pH越低，則銨的含量越高；pH越高，則氨的含量越多存在于設(shè)定的溫度下）。

3.溫度還會影響銨/氨的濃度，與相同pH下的高溫廢水相比，低溫滲濾液的氨濃度較低。溫度對滲濾液中氨濃度的影響隨滲濾液pH的升高而增加。例如，pH為9且溫度為40°F的水樣本將具有約10％的氨和約90％的銨，而在90°F的同一水樣本（pH為9）將具有約48％的氨和52％的銨。無論溫度如何，兩種水樣品的總氨水（NH3 + NH4）的分析結(jié)果都相同。

      滲濾液中的其他成分也會影響用于降低氨濃度的處理方法，因?yàn)槟承┓椒ㄒ灿糜谔幚磉@些其他成分。例如，與只需要減少氨氣滲濾液相比，可能需要額外的化學(xué)物質(zhì)和處理過程來處理氨氣和其他成分。

      以下是九種最有效的處理滲濾液及其他含高氨或總氮廢水的方法。所采用的處理程序類型取決于以下幾個(gè)因素:

①需要去除或還原的特定氮化合物（例如氨，銨，亞硝酸鹽，硝酸鹽和有機(jī)氮）

②原始滲濾液中氮化合物的初始濃度

③目標(biāo)后處理濃度要求（即排放許可標(biāo)準(zhǔn)）

④多個(gè)其他標(biāo)準(zhǔn)，包括前面提到的滲濾液化學(xué)因子。

1.生物處理：細(xì)菌可以通過微生物降解或“硝化作用”將總氨和有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為毒性較小的亞硝酸鹽和硝酸鹽（NO2 + NO3）。廢水的硝化是通過硝化器（例如亞硝化單胞菌和硝化細(xì)菌）在曝氣，溫度和pH值控制的生物反應(yīng)器或其他曝氣設(shè)施中進(jìn)行的。硝化細(xì)菌需要氧氣和碳以及堿度才能控制pH。通過在缺氧環(huán)境中將細(xì)菌（例如，假單胞菌和芽孢桿菌）反硝化來促進(jìn)反硝化，該環(huán)境將NO3轉(zhuǎn)化為釋放到大氣中的氮?dú)猓∟2）。

      幾種生物處理方法對于從廢水中去除氨，有機(jī)氮和總氮特別有效。例如，膜生物反應(yīng)器（MBR）在“生物反應(yīng)器”中使用反硝化和硝化作用來處理高氨濃度（每升100至2,000毫克[mg / L]）和有機(jī)物（低于30,000 mg / L生化需氧量（BOD） ））在廢水中。使用膜超濾器可使MBR處理的廢水以最少的懸浮固體排出。生物固體保留在MBR中，以通過生物反應(yīng)器罐循環(huán)回去。生物處理的另一種類型是定序分批反應(yīng)器（SBR），它涉及多步分批生物工藝來處理高氮廢水。更傳統(tǒng)的生物處理方法，例如活性污泥。僅用于低氨氮濃度(約20 ~ 40mg /L氨氮)的廢水。

2.POTW排放/運(yùn)輸：如果在當(dāng)?shù)赜惺褂蒙�物處理的POTW，并且可以使垃圾填埋場排放其滲濾液和廢水，則該選項(xiàng)通常是最便宜的。POTW設(shè)計(jì)用于使用活性污泥處理方法處理滲濾液中的氨和其他成分。但是，這些設(shè)備通常不設(shè)計(jì)為處理濃縮廢水，因此POTW經(jīng)常會根據(jù)氨氣濃度以及滲濾液中發(fā)現(xiàn)的其他化學(xué)物質(zhì)的濃度對滲濾液發(fā)生器進(jìn)行充電。如果本地沒有POTW，則廢水可能被拖到POTW，滲濾液生成器可能會產(chǎn)生更高的成本。

3.斷點(diǎn)氯化：氨的化學(xué)去除可以通過在廢水中添加氯來完成，這會導(dǎo)致氨氧化，主要是氮?dú)庵械难趸�。該方法通常僅用于“拋光”氨濃度較低的廢水。氯與氨的理論比例為7.6：1意味著需要7.6磅的氯才能氧化1磅的氨。但是，由于其他廢水成分通常易于氧化（例如，有機(jī)物），因此所需的氯量可能會大大增加。其他問題包括可能產(chǎn)生有毒和易爆的三氯化氮（NCl3）氣體，以及增加總?cè)芙夤腆w（TDS）的濃度和控制pH的需求。徹底混合對于斷點(diǎn)氯化的有效性至關(guān)重要，pH控制也是一樣。每氧化1毫克/升的氨，消耗的堿度為15毫克/升，因此，如果廢水中不存在堿度，則必須對其進(jìn)行監(jiān)測并添加堿度。

4.空氣和蒸汽汽提：通過將廢水pH值提高到10.8到11.5之間，廢水的總氨平衡被推向100%氨氣（NH3）。pH值較高的廢水可通過空氣或蒸汽汽提塔，空氣或蒸汽被迫通過級聯(lián)廢水，從而導(dǎo)致氨氣揮發(fā)或從廢水中“汽提”。氨氣濃度大于100 mg/L的廢水通常需要汽提；氨氣濃度在10 mg/L到100 mg/L之間的廢水最好采用汽提。

5.選擇性離子交換：與特定的離子交換介質(zhì)接觸可以通過吸附去除滲濾液中的氨，亞硝酸鹽和硝酸鹽。一種用于去除氨氣的介質(zhì)稱為斜發(fā)沸石。如有必要，可使用單獨(dú)的離子交換介質(zhì)去除亞硝酸鹽和硝酸鹽。在將瀝出液通過離子交換介質(zhì)之前，需要進(jìn)行大量預(yù)處理，包括除去總懸浮固體和競爭性離子（例如與硬度有關(guān)的離子）以及鋁和鐵。

6.臭氧和過氧化氫：可以通過臭氧氧化和過氧化氫的高級氧化過程除去總氨和有機(jī)氮。臭氧和過氧化氫發(fā)生反應(yīng)，將氨氧化為主要的氮?dú)狻Ｈ绻�需要，臭氧還可以協(xié)助廢水消毒。與其他氧化過程一樣，可以被氧化的競爭成分將增加臭氧和過氧化物的消耗。

7.蒸發(fā)：在蒸發(fā)器中用垃圾填埋氣或廢熱（例如封閉的火炬，發(fā)動機(jī)或微型渦輪機(jī)的廢氣）加熱廢水可以將廢水轉(zhuǎn)化為水蒸氣，從而減少多達(dá)95％的廢水量。氨氣和其他氣味（例如，來自硫化物，如H2S）可能會作為蒸發(fā)器蒸汽羽流的一部分而產(chǎn)生。蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的濃縮固體需要進(jìn)行處理并通常被填埋。

8.深注入井：在管理框架支持井的位置以及有適當(dāng)?shù)刭|(zhì)處置液體的區(qū)域，可以通過專門設(shè)計(jì)并允許的井將廢水注入地下。注入廢水的地下區(qū)域被地下的飲用水源下方的不可滲透的地層垂直分隔開。需要特殊的施工方法，包括用于保護(hù)地下地下水源的冗余手段。根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)和滲濾液或其他考慮注入的廢水，工業(yè)廢水深注入井的深度通常在3,000英尺至大于12,000英尺的范圍內(nèi)。

9.反滲透（RO）：使用可滲透膜可以有效減少氮和其他滲濾液成分，包括銨。將要處理的滲濾液加壓到RO膜的一側(cè)，由于膜的孔徑很小，水分子穿過膜的孔，而使?jié)饪s的化學(xué)成分懸浮在膜的另一側(cè)。“濃縮液”廢物流甚至可以使用更高壓力的膜進(jìn)行進(jìn)一步處理，以減少要處理的濃縮液體積。濃縮液的體積隨滲濾液的不同而不同，但通常在原始廢物流的15％至35％之間。

      考慮對任何可行的脫氮或處理系統(tǒng)進(jìn)行基準(zhǔn)規(guī)模和中試規(guī)模的測試。如果廢水/滲濾液的水質(zhì)發(fā)生變化，則廢水中殘留的氮化合物的組成也可能發(fā)生變化。當(dāng)產(chǎn)生廢水的過程發(fā)生變化（例如，垃圾填埋場接受新型廢物等）時(shí)，測試廢水有助于確定氮化合物濃度的任何變化。因此，易于識別和實(shí)施對處理過程的必要更改，例如額外的曝氣或化學(xué)添加。