超聲去除垃圾滲濾液中氨氮技術(shù)

1、超聲去除垃圾滲濾液中氨氮技術(shù)摘耍:采用超聲輻照技術(shù)公除垃圾滲濾液中的氨氮。研究結(jié)果表明，超聲輻照對(duì)垃圾滲濾液中 的氨氮有很好的去除效果。滲濾液中氨氮超聲去除的機(jī)理主耍是氨氮以游離氨的形式在空化 泡內(nèi)發(fā)牛高溫?zé)峤夥磻?yīng)，牛成氮?dú)夂蜌錃庋懦?。關(guān)鍵詞:垃圾滲濾液，氨氮，超聲輻照，機(jī)理垃圾滲濾液是填埋場(chǎng)穩(wěn)定化過程中垃圾分解而產(chǎn)牛的有機(jī)廢水，其成分復(fù)雜，水質(zhì)狀況隨垃 圾成分和填埋年限發(fā)牛很大變化1。通常使用超過5年的填埋場(chǎng)滲濾液氨氮濃度高2,過高的氨氮濃度不僅增加了滲濾液牛化處 理系統(tǒng)的負(fù)荷，并且隨著填埋時(shí)間的延長(zhǎng)滲濾液中cod濃度呈下降趨勢(shì),c/n也隨z降低,m 至?xí)霈F(xiàn)c/n<3的情況，造成營(yíng)

2、養(yǎng)比例的嚴(yán)重失調(diào)，血且產(chǎn)牛的高濃度游離氨還會(huì)對(duì)微牛物 產(chǎn)牛抑制作用3,彩響?；幚硐到y(tǒng)穩(wěn)定有效的運(yùn)行。li前滲濾液中氨氮的處理技術(shù)主要有 吹脫法、電化學(xué)氧化法、化學(xué)沉淀法以及牛物脫氮技術(shù)等4。近年來，超聲輻照作為一種高 級(jí)氧化技術(shù)應(yīng)用于治理水污染方面的研究，尤其是在治理廢水中有毒難降解污染物的研究方 血取得了很大進(jìn)展57。水在超聲輻照作用下，水中的微小氣泡核經(jīng)歷振蕩、牛長(zhǎng)、收縮、 崩潰等一系列動(dòng)力學(xué)過程,產(chǎn)牛瞬時(shí)的高溫高壓，同時(shí)牛成氧化性極強(qiáng)的疑基口市基,使得水 中的污染物在高溫高壓或疑基口 rtl基的作用下降解8。本研究應(yīng)用超聲輻照公除滲濾液中的氨氮，通過測(cè)定口市基淸除劑對(duì)氨氮公除率的影響和

3、分 析氨氮降解的產(chǎn)物,確定了超聲去除氨氮的作用機(jī)理。1試驗(yàn)裝置和方法1. 1滲濾液試驗(yàn)用滲濾液取口武漢市某己封場(chǎng)的垃圾填埋場(chǎng)調(diào)節(jié)池進(jìn)口，該垃圾場(chǎng)主要處理城市?；罾?圾和一般工業(yè)垃圾。滲濾液的水質(zhì)情況為ph = 8. 1;cod = 4770 mg/l; b0d5 = 350 mg/l; nh32n =680 mg/lo1. 2試驗(yàn)裝置試驗(yàn)裝置如圖1所示，超聲設(shè)備為ugh2300型探頭式超聲波發(fā)牛器(中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)所研制)， 頻率20 klk,電功率0200w連續(xù)可調(diào)，鈦探頭直徑20 mmo封閉玻璃反應(yīng)器立徑120 mm,反應(yīng) 液體積1000 ml,鈦探頭插入反應(yīng)液血下30 mm。循環(huán)水槽控制反

4、應(yīng)器內(nèi)液體溫度(30 ±2) °c。 空氣曝氣采用ac02003型空氣壓縮機(jī)。圖1超聲處理滲濾液試驗(yàn)裝1g fig 1 e?permental setnp of leachate treatnent by ultrasound irradiation1. 3試驗(yàn)方法試驗(yàn)吋，將滲濾液用濾紙過濾,去除懸浮固體雜質(zhì)，以減少對(duì)超聲能量的分散。加水稀釋到試 驗(yàn)所需氨氮初始濃度后，用h2 s04或naoh溶液調(diào)至試驗(yàn)所需初始ph值，取1000汕裝入反 應(yīng)器,開啟超聲輻照，調(diào)節(jié)超聲電功率。輻照時(shí)每隔一定吋|'可取樣，測(cè)定氨氮濃度。2結(jié)果與討論2. 1初始ph值對(duì)氨氮去除率的影響配

5、制水樣氨氮初始濃度為680 m /l, ph分別為3. 1、4. 2、8. 1、10. 0和11. 0,調(diào)節(jié)電功 率200w超聲輻照，歷吋180 min,不曝氣，氨氮去除率如圖2所示。圖2初始ph值對(duì)氨氮去除率的影響2 effect of initial ph on ammonia-mtiogeii removal rate可以看出在堿性條件下氨氮的超聲去除效來優(yōu)于酸性條件下的去除效果。隨著初始ph值的 升高，氨氮去除率迅速上升,當(dāng)初始ph值達(dá)到110時(shí)，氨氮去除率達(dá)到8528%。這可能與 滲濾液的ph值對(duì)氨氮的心在形態(tài)的影響有關(guān)。滲濾液屮的氨氮以游離氨和錢離了2種形式心 在。在堿性條件下,氨

6、氮主要以游離氨形態(tài)心在，在超聲輻射過程屮易于揮發(fā)進(jìn)入空化泡內(nèi)進(jìn)行直接髙溫?zé)峤?，比較容易被超聲降解,有利于氨氮的去除;而在酸性條件下主要以鍍離子形 態(tài)存在，氨氮不容易被超聲去除，導(dǎo)致去除率下降。2. 2超聲輻照和空氣曝氣聯(lián)用對(duì)氨氮去除效果的試驗(yàn)研究對(duì)氨氮初始濃度為680 mg/l,初始ph值為11. 0的滲濾液樣品分別進(jìn)行單獨(dú)空氣曝氣、單 獨(dú)超聲輻照、超聲輻照和空氣曝氣聯(lián)用的試驗(yàn)，電功率為200w,試驗(yàn)結(jié)杲見圖3所示。1008060402060 120 180時(shí)間(mm)圖3空氣曝氣對(duì)氨氮去除率的影晌fig 3 e壓ct of air aeratcn onaomionia-nitiosen removal rale可見，超聲輻照和空氣曝氣聯(lián)川對(duì)氨氮去除效果明顯高丁單獨(dú)超聲輻照和單獨(dú)空氣曝氣，80 min后氨氮去除率可達(dá)96%。單獨(dú)曝氣時(shí)完全是