杜昱垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析

垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析2018年09月杜昱内容大纲垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析1、概述2、垃圾渗滤液水质特点3、典型垃圾渗滤液处理工艺4、渗滤液各处理单元氮的转化过程分析5、氮的转化对渗滤液处理工艺的影响6、关于“氮”的转化研究现状及展望7、结论概述1.垃圾渗滤液的污染物中，氮的浓度高、成分复杂，排放标准要求严格，渗滤液处理系统要求有非常高的去除率，处理难度大。脱氮是垃圾渗滤液处理领域的重点和难点，做好脱氮环节，必须了解渗滤液中氮的组成及处理过程中氮的转化过程。垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析垃圾渗滤液中氮的组成TKN氨氮有机氮不可生物降解溶解的颗粒的溶解的颗粒的可生物降解硝酸盐亚硝酸盐TN氮有机氮硝酸盐亚硝酸盐氨氮1、总氮是由有机氮、氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐组成；2、有机氮成分复杂，包括氨基酸、氨基糖和蛋白质（氨基酸的聚合物）等化合物组成的混合物。垃圾渗滤液水质特点2.（1）典型垃圾渗滤液水质垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析类别垃圾焚烧厂垃圾转运站垃圾填埋场CODcr40000~8000040000~800002000~10000NH3-N1000~20001000~20001000~3500TN1500~25001500~25001500~4000在各种垃圾渗滤液中,有机氮含量普遍高达500~1000mg/L，甚至更高。名称氨氮TN氨氮/TN亚硝酸盐氮有机氮+硝酸盐氮华北地区某填埋场174527510.650.731002.8华东地区某填埋场231136080.64—1297华南地区某填埋场214227470.81—605华东地区某填埋场245628280.87—372西南地区某焚烧厂117013800.85—210西南地区某焚烧厂190023000.83—400垃圾渗滤液实测水质（单位：mg/L）垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析渗滤液水质特点：1、垃圾渗滤液中亚硝酸盐氮含量甚微，可以忽略不计；2、老龄化垃圾渗滤液——总氮中氨氮所占比例较低，有机氮含量较高；3、新鲜的垃圾渗滤液——总氮中氨氮所占比例较高，有机氮含量较低；垃圾渗滤液水质特点2.（2）排放标准垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析类别排放标准进水TN进水有机氮出水TN去除率生活污水处理厂城镇污水处理厂污染物排放标准一级A401515(10)62.50%垃圾焚烧厂污水排入城镇下水道水质标准2500300~5007097.20%垃圾填埋场生活垃圾填埋场污染控制标准（表2）3000500~100040(20)98.67%在垃圾渗滤液处理中,必须考虑有机氮的去除方能达标！垃圾渗滤液之旅垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析垃圾渗滤液出水MBR深度处理典型垃圾渗滤液处理工艺3.填埋场垃圾渗滤液处理工艺示意图垃圾渗滤液之旅垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析典型垃圾渗滤液处理工艺3.焚烧厂垃圾渗滤液处理工艺示意图沉淀池调节池好氧生物池深度处理渗滤液出水厌氧反应器先进的水处理技术系统复杂工艺流程长特点每一个反应过程当中，氮的转化过程都不同，各有特点！垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析各单元氮的转化过程分析4.氮的转化氨化反应硝化反应反硝化反应同化作用硝化反应：NH4++O2→NO3；反硝化反应：NO3→NO2→NO→N2O→N2___微生物分解有机氮化合物产生氨的过程氨态氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程缺氧条件下，NO2和NO3转化为氮气的过程氨氮和有机氮被同化成微生物细胞的组成部分，并以剩余污泥的形式排出__氨化反应硝化反应反硝化反应同化作用各单元氮的转化过程分析4.垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析一般情况下，同化作用—总氮的去除率约10%~20%；总磷的去除率约5%~20%。4.1沉淀处理蛋白质是污水中有机氮的重要组成成分，通过絮凝沉淀作用，在去除SS的同时可以去除污水中大部分的蛋白质。垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析垃圾焚烧厂渗滤液中含有大量固态或溶解状态的蛋白质、脂肪、氨基酸和碳水化合物，在厌氧反应过程中，此类物质在厌氧微生物（氨化菌或脱氨酶等）的作用下，通过氨化作用可进一步转化为高浓度的氨氮。垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析4.2厌氧处理4.3好氧生化处理系统★氨氮和硝酸盐：通过硝化反硝化反应转化成氮气；★有机氮：在硝化过程中，通过热和酸的作用转化为氨氮，这部分氨氮通过硝化反硝化反应得以从系统中去除；★颗粒状的有机氮：部分不可生物降解的颗粒状的有机氮，裹挟在活性污泥絮体中，随剩余污泥排出。垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析生化出水TKN=20~60mg/L4.4膜分离垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析无论是纳滤还是反渗透，不但对COD具有较高的去除率，对有机氮的去除率也高达90%以上。对膜分离工艺而言，有机氮大部分存在于浓缩液当中。垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析4.5高级氧化▲氧化法对氨氮和硝酸盐没有作用，但可以将大分子有机氮降解为小分子有机氮，并将其从系统中去除。◆焚烧处理是指在高温条件下，有机废液中的可燃组分与空气中的氧进行剧烈的化学反应，释放能量并产生固体残渣。◆有机氮在高温条件下大部分分解为氮氧化物随烟气排出。垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析4.6焚烧处理垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析4.7蒸发结晶处理◆进入蒸发器后的氨氮通过三个途径排出蒸发器：蒸馏出水、浓缩液出水、排气夹带；◆有机氮和硝酸盐氮主要存在于浓液或残渣（液）中。由于氨在水中的溶解度极大，所以排气中夹带氨量很少，蒸发之后的氨氮主要存在于浓缩液和蒸发出水中。垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析4.7蒸发结晶处理蒸发器蒸馏出水浓液排气垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析4.8其它处理工艺氨吹脱汽提脱氨短程硝化反硝化厌氧氨氧化厌氧氨氧化菌固氮菌氨，经植物、动物分解得到硝化菌亚硝酸盐硝化菌硝酸盐反硝化菌大气中的氮气影响内容臭氧氧化处理焚烧厂渗滤液处理老龄化渗滤液处理焚烧气体排放处理全量化芬顿氧化处理蒸发处理氮的转化对渗滤液处理工艺的影响5.垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析5.1垃圾焚烧厂渗滤液处理厌氧处理氨氮浓度升高好氧生化处理氨化垃圾渗滤液处理领域的发展与思考2017年9月许多垃圾填埋场积存了大量的渗滤液，老龄化渗滤液处理不但应考虑碳氮比失衡的问题，还应考虑有机氮含量高所引起的问题。5.2老龄化渗滤液处理垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析5.3全量化芬顿氧化处理全量化芬顿深度处理工艺，部分有机氮转化为氨氮，后续处理工艺除考虑COD的降解外，还应具有去除氨氮的功能。垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析5.4焚烧处理气体排放的处理浓缩液中送焚烧炉焚烧处理，含有的有机氮分解为氮氧化物，如果不经处理，这些氮氧化物会随着尾气排放到大气中，进而污染环境。必须对尾气进行处理，确保尾气达标排放。垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析5.5关于有机氮的几个问题1、填埋场渗滤液生化处理对有机氮的去除率某垃圾填埋场渗滤液二级AO出水TKN=50~60mg/L,有机氮去除率高达90%以上；2、焚烧厂渗滤液厌氧+好氧对有机氮的去除率TKN=20~50mg/L,有机氮去除率高达90%以上；生化处理过程中是如何实现有机氮的高效去除的，需要做进一步的探讨、研究。3、在高排放标准条件下，非膜法处理工艺需注意有机氮的去除不能单纯采用常规的硝化反硝化脱氮处理工艺。垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析关于“氮”的转化研究现状及展望6.1、缺少部分水质、去除率等大量相关基础数据的支持；2、缺少如动力学模型等理论上的支持；3、对转化过程中的影响因素应进一步研究、探索。pH值水温影响因素污泥浓度其它垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析关于“氮”的转化研究现状及展望6.未来的发展方向：1、依据大量的数据，取得诸如转化率等基础参数，指导工程建设；2、从理论上继续进行探讨、研究。沉淀去除部分有机氮；氨化反应→有机氮转化为氨氮；主要是硝化反硝化反应，部分有机氮转化为氨氮；有机氮、氨氮、硝酸盐氮绝大部分进入到浓缩液当中；大分子有机氮降解为小分子有机氮和氨氮；厌氧处理好氧处理膜分离高级氧化有机氮转化为氮氧化物随烟气排出。焚烧处理结论7.垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析谢谢！2018年09月《垃圾渗滤液处理系统中氮的转化过程分析》