摘要：随着人们生活水平的提高，对生态环境的重视度也越来越高。在城市垃圾的处理过程中，垃圾渗滤液属于一种高浓度的氨氮废水，是水环境的主要污染物之一。为了有效的对垃圾渗滤液高浓度氨氮进行处理，MAP法应用日渐广泛。本文将结合实验分析MAP法处理垃圾渗滤液高浓度氨氮的效果，为相关工作者提供参考借鉴。
关键词：MAP法；垃圾渗滤液；高浓度氨氮
1引言
随着城市规模的不断扩大，城市所产生的垃圾量也呈现出爆炸式的增长。在处理城市垃圾过程中，大多采用卫生填埋、焚烧或者综合利用等多种措施，尤其是卫生填埋因其管理方便，运输成本低等优势，应用十分广泛。但是在垃圾填埋以及存储过程中，很容易产生垃圾渗滤液，给周围的地表水和地下水带来严重的污染，不利于生态环境的保护。因此，研究分析MAP法处理垃圾渗滤液高浓度氨氮具有重要的现实意义。
2垃圾渗滤液的特征
2.1有机物浓度高
经过有关研究表明，垃圾渗滤液当中海优大量的BOD5以及CODcr，前者的浓度可以达到38000mg/L，后者的浓度大约为90000mg/L。这些物质与垃圾中的有毒物质以及金属氧化物产生化学反应，势必导致垃圾呈现出酸性，且水质成本复杂多变。
2.2氨氮含量高
由于城市生活垃圾中，存在较多的含氮物质，导致垃圾渗滤液当中的含氮总量高于85%，且随着填埋时间的增长，氨氮浓度也呈现出较高的增长趋势。长期处于高浓度氨氮环境下，会抑制土壤中微生物的正常生长发育，导致垃圾渗滤液的可生化性不断下降。因此，必须采取有效措施解决垃圾渗滤液当中的高浓度氨氮。
2.3重金属离子含量高
垃圾渗滤液当中含有大量的重金属离子，包括Fe、Zn、Cd、Ni、Mn等离子，这些重金属离子不仅会给环境造成严重的污染，而且还抑制了垃圾的生物处理过程，导致受污染区域很难在短时间内复原。
3 MAP处理垃圾渗滤液高浓度氨氮试验准备
3.1试验水样
本次试验所采用的试验水样来源于经过处理之后的垃圾渗滤液，垃圾渗滤液本身取自于本地的垃圾填埋场，其主要水质指标如表1所示。
3.3试验原理及方法
（1）试验原理：MAP法主要是利用了水当中的镁离子、磷酸根离子，当其与氨根离子发生化学反应式，会产生磷酸氨镁沉淀物，从而达到了去除垃圾渗滤液当中氨氮的目的。具体的化学反应方式是为：MgCl2.6H20+2（KH2PO4.2H2O）+NH4+→MgNH4PO4.6H20↓+2KCl+H3PO4+4H2O+H+ ，通过该化学反应，实现了氨氮以沉淀的形式排出，同时还为后续垃圾渗滤液的处理提供了生化法的处理方式，对于所产生的磷酸氨镁沉淀物，还可以被用于肥料、化学试剂等多种用途。
（2）试验方法：基于室温的条件下，开启六联磁力搅拌器，并将装有500mL的垃圾渗滤液的烧杯放置于搅拌器上，确保其搅拌速度为150r/min，然后在烧杯当中加入适量的Na2HPO4•12H2O，并搅拌均匀后，再加入MgSO4•7H2O，经过一段时间的化学反应，停止进行搅拌，并取出上清液测量当前的氨氮浓度。
4 试验结果及讨论
4.1PH值对MAP处理效果的影响
根据MAP处理的化学反应方程式可以得知，基于较高的PH值环境当中，有助于提高垃圾渗滤液当中的氨离子海量，且有助于提高渗滤液的氨氮去除效果。但是如果PH值过高，可以会导致镁离子产生氢氧化镁，，NH4+会产生NH3.H2O，不利于氨氮的沉淀去除。因此，本实验过程中，首先结合垃圾渗滤液中的氨氮浓度含量，确保镁、氮、磷的含量为1：1：1，对基于8～11.5不同PH值下的氨氮去除效果进行试验分析，具体如图2所示，在PH值为8.6时，垃圾渗滤液当中的氨氮去除效果最佳，且随着PH值的上升，去除效果逐渐下降，且上清液逐渐出现乳白色的氢氧化镁沉淀，影响了氨氮的去除效果。2
4.2搅拌时间对MAP处理效果的影响
通过搅拌，加快了水当中离子之间的反应，有助于MAP结晶的产生。为了严重搅拌时间对MAP处理效果的影响，设定PH值为最佳的8.6，并加入磷酸二氢钾和氯化镁，分别基于0.5、1、1.5、2、2.5小时情况下，对垃圾渗滤液进行搅拌，待MAP结晶沉淀后取上清液进行测定。试验结果表明随着搅拌时间的增加，氨氮的去除效率呈现上升趋势，但搅拌超过1小时之后，搅拌会将已经产生的MAP晶体打碎，不利于晶体的沉淀，影响了整个处理效果。因此，最佳的氨氮处理搅拌时间为1小时。
4.3 Mg/N对MAP处理效果的影响
保持垃圾渗滤液的PH值为8.6，对其加入的氯化镁进行改变，确保Mg/N的含量分别为0.8、1.0、1.2、1.4、1.8。在搅拌一小时之后进行沉淀，对氨氮的去除效果进行分析。经过分析发现，随着氯化镁投入量的增加，垃圾渗滤液的氨氮去除效率呈现出明显的提高趋势，在Mg/N的含量为1.4时，氨氮的去除率达到了81%。此后虽然氯化镁持续增加，但去除效果增加不明显，从经济角度上考虑，选择1.4是氯化镁的最佳投放量。
4.4 P/N对MAP处理效果的影响
保持垃圾渗滤液的PH值为8.6，Mg/N含量为1.4,且搅拌时间为1小时，对其加入的磷酸二氢钾进行改变，确保P/N的含量分别为0.8、0.9、1.0、1.1、1.2。对氨氮的去除效果进行分析。经过分析发现，随着磷酸二氢钾投入量的增加，氨氮去除效果在呈现出明显提高的同时，出水的磷浓度含量也在增高。为了变磷元素过多，影响后期的生化处理效果，因此，应控制P/N值为1为最佳。
4.5反应时间对MAP处理效果的影响
保持垃圾渗滤液的PH值为8.6，Mg/N含量为1.4, P/N含量为1，且搅拌时间为1小时，对基于不同反应时间下的氨氮去除效果进行试验分析。如图3所示，经过试验发现，并非时间越长，处理效果越好，基于60分钟内，所形成的MAP结晶粒径约为0.18mm，而180分钟时，沉淀结晶粒径达到了3mm。由此可见，当反应时间为20分钟时，氨氮取出效果达到了最佳状态，去除率高达94%。
5结束语
综上所述，通过试验表明，利用MAP法可以有效的提高垃圾渗滤液高浓度氨氮的处理效果，通过对PH值、搅拌时间、Mg/N、P/N以及反应时间的确定，进一步的提高了MAP法的处理效果，解决了垃圾渗滤液的水污染问题，符合当前绿色节能的社会发展理念，有助于实现社会效益、生态效益的和谐发展。
参考文献：
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[3]杨严, 王建. MAP法处理垃圾渗滤液中高浓度氨氮的试验研究[C]// 沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛. 2010.
论文作者:马波
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第06期
论文发表时间:2019/8/13
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