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摘要：当前城市化进程的速度进一步加快，在堆放和填埋城市生活垃圾的时候，往往会出现一些垃圾渗滤液。由于垃圾里面会分解一些有机物出水、下渗的地下水、垃圾当中的游离水、还有自然降水的都会在淋溶作用的条件下形成污水，为了让垃圾渗滤液当中的生化处理符合相关要求，一定要先进行脱氨氮的操作。
关键词:垃圾渗滤液；去除氨氮；膜吸收法
1 在进行垃圾渗滤液处理过程中处理高浓度氨氮的必要性
当前世界范围内对垃圾进行处理的主要方式是城市垃圾卫生填埋，这样会造成大量的垃圾渗滤液，这是一种高浓度、难处理、有毒有害的有机废水，而且其成分相对比较复杂，不单单含有很难进行生物降解的有机物，另外还有很多重金属，氨氮等，另外处理的过程中会根据垃圾处理厂的厂龄其浓度会进一步增加，当前国内外依然没有很好的方法，对垃圾渗滤液进行有效的处理，主要原因在于因为城市垃圾渗滤液当中，高浓度的氨氮会直接抑制微生物活性，造成生物处理法的应用受到限制。
2 膜吸收法脱氨原理
膜吸收法是一种非常先进的新型脱氨技术，具有非常优异的脱氨性能，在不同氨氮废水处理的时候能够将自身作用充分的发挥出来，膜吸收法通过易挥发组分在膜两边近的分压差进行驱动，能够进一步让组份从料液侧透过膜孔转移到吸收液侧，膜吸收法脱氨的主要流程如下所述，首先含氨料液进一步聚集与膜组件的一侧，而吸收液在另一侧和料液之间进行流动，通常条件下，可以将ph值调到碱性的料液中的氨气穿过模孔，另外可以在微孔膜和吸收液的界面进行化学反应，形成氨盐，这样能够让料液当中的氨氮得到进一步的脱除，实现脱氨的目的。膜吸收法能够通过近常压操作的模式进行处理，对此，电能只是用于对料液通过膜组件进行驱动，所以，在消耗能源方面具有很强的环保性，这种方法的传质效率相对比较高，而且膜组件和设备可以通过模块化进行设计和生产。与此同时可以依照企业的要求对脱氨副产品进行灵活的调整，可以综合利用废水当中的氨氮，使之成为资源，让膜吸收法脱氨的处理成本大幅度得到控制。
3 膜吸收法将垃圾渗滤液中氨氮进行处理的技术分析
3.1 膜吸收法主要操作形式
膜吸收脱氨的主要过程可以分为三种，减压式、气扫式、直接接触式。直接接触式膜吸收脱氨的过程主要是膜的两侧分别进行吸收液和含氨料液的设置，使之直接接触，扫气式脱氨主要是利用一些吹气的夹带把氨气带入到外置的吸收液储罐当中，减压式脱氨通常条件下是在膜的一侧抽真空，让氨分子顺利快速的透过毛孔，被吸收液吸收。常见的中空纤维膜组件形式的膜吸收脱氨过程能够分为两种，主要是外压式、内压式，具体如图2所示，外压式和内压式的操作正好相反，内压式膜吸收的时候具有较高的传质系数，然而因为废水通过内径较小的纤维膜时，会大大提升膜内不被污染的概率，很难进行处理。外压式膜吸收时具有较大的优势，脱氨效率也较高，操作比较简单，缺点在于可能会在膜组件内侧边缘处产生死区和沟流。
3.2 膜吸收法的预处理工艺
当前通过膜吸收法对废水进行处理，往往需要保证废水的水质有相应的要求，不能出现过高的固体悬浮物，由于悬浮物过多可能会在膜表面出现结构的情况，而对毛孔进行阻塞，另外还需要对水中的油性物质和活性表面活性剂进行处理，这两种物质都会对膜表面的疏水层进行产生影响。在连续运行的时候会出现液体穿透的问题。渗滤液具有非常复杂的成分，而且渗滤液当中的主要污染物是洗涤剂、浮油和悬浮颗粒，所以在通过膜吸收法来处理垃圾渗滤液，进行脱氨操作的过程中，首先需要进行预处理对进水水质进行改善，让膜组件的运行寿命大幅度延长，增强处理过程中的稳定性。
通常条件下，预处理的主要过程是气浮、沉淀、臭氧氧化、微滤等，絮凝沉淀和微滤都能够将渗滤液当中的一些浮油和悬浮物处理掉，气浮主要是使用一些少量絮凝剂和助剂将水中的浮游细微颗粒和表面活性剂去除，臭氧氧化可以对水中的复杂有机物进行破坏，让大分子在膜表面吸附的情况得到控制，对水质进行有效改善，研究人员设计了一些依照膜吸收法进行垃圾渗滤液处理的设备，当渗滤液在组膜组件当中通过的时候，加入一定量的碱性物质对ph值进行调节，将水中的固体悬浮物和部分cod去除，并且改善絮凝沉淀厌氧污泥床反应器等相关设备，通过膜吸收脱氨，让渗滤液当中的氨氮成分控制在50mg/L以下。
3.3 在进行垃圾渗滤液处理的过程中膜吸收法的应用分析
Amaral在处理垃圾渗滤液的过程中使用的是Liqui-Cel膜组件对垃圾渗滤液进行处理。这个渗滤液主要是在巴西Minas Gerais填埋场采集的。在对膜吸收进行脱氨实验的时候，首先做的是预处理工作，主要是利用微滤单元来预处理垃圾渗滤液原液，把悬浮物去除。在进行处理后，垃圾渗滤液当中的氨氦浓度可以达到(881±61)mg/L，pH通常条件下在8。在进行脱氨实验的时候，进一步调节渗滤液，使pH达到10作用，通过浓度达到0.1 mol/L的稀硫酸进行吸收，可以让脱氨的效率达到99.9％，完成操作后，剩余的氨氮浓度可以达到当地渗滤液处理过程中的具体要求，另外可以在反应的过程中获取纯度较高的硫酸铵溶液。
李海庆相关研究人员在我国广东省某垃圾填埋场当中采集垃圾渗滤液(通过测试发现其氨氮浓度在1000mg/L到3000mg/L之间)，在实际操作的过程中通过两级串联的工业级PP中空纤维膜组件处理渗滤液当中的氨氮。可以将垃圾渗滤液当中氨氮的99％去除，在此过程中获得的副产品主要是含量在10％到15％之间的硫酸铵溶液。进行2个月时间的运行后，整个膜组件的传质效率依然比较稳定有效，把膜吸收法在垃圾渗滤液脱氨处理的时候的潜力充分发挥了出来。
赵建敏等相关人员通过稳态气膜法对垃圾渗滤液进行处理。稳态气膜法在操作的过程中使用的膜组件利用2种特殊模式进行中空纤维膜的缠绕，分别成为原料液和吸收液流通的管道。垃圾渗滤液当值一些游离氨气向料液微孔膜当中的微孔当中渗入，并向壳程空气当中渗入，接着在吸收液侧微孔膜当中与吸收液之间进行反应。这种方法能够防止膜组件当中一些传统膜组件壳程之内的非理想流动影响传质，在实际使用的时候能够进一步进行控制，不会造成膜泄露情况的出现，可以在一定程度上让渗透蒸馏的情况得到控制。
总而言之，膜吸收法是一种非常重要的物化脱氨工艺，能够将废水当中的氨氮进行有效的处理，优势非常明显。这种方法在进行垃圾渗滤液实际处理的时候，首先需要进行预处理，将一些表面活性剂、悬浮颗粒还有一些大分子有机物等有效去除，对进水水质进行改善，让膜表面的堵塞和结垢等现象得到有效缓解，让膜组件的使用寿命大幅度延长，对运行时间进行合理控制，利用新型抗污染脱氢专用分离膜和膜组件的研发，能够对膜吸收氨脱氨工艺流程进行有效的优化处理，让运行成本大幅度降低，也在处理垃圾的过程中具有非常广泛的应用空间。
参考文献:
[1]罗丹，晏云鹏，全学军，等.膜分离技术在垃圾渗滤液处理中的应用叨.化工进展，2015，35(8)：37-40.
[2]尤新新，王晓媛，孙金昭，黄皇，张金山，等.垃圾渗滤液高浓度有机物和氨氮的新处理技术[J].净水技术,2016(a02):74-79.
论文作者:窦玉环,赵超
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/17
标签：垃圾论文; 组件论文; 过程中论文; 悬浮物论文; 废水论文; 操作论文; 有机物论文; 《防护工程》2018年第20期论文;