摘要：利用由微孔疏水性聚丙烯中空纖維制成的工業(yè)級(jí)膜組件對(duì)垃圾滲濾液中氨氮進(jìn)行支撐氣膜法脫除研究，考察了泡沫分離-石灰絮凝等預(yù)處理技術(shù)對(duì)垃圾滲濾液表面張力及COD值的處理效果，在此基礎(chǔ)上研究了物料因素和操作因素對(duì)膜傳質(zhì)性能的影響，并對(duì)該工藝的長(zhǎng)期操作穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該預(yù)處理技術(shù)不僅可顯著提高垃圾滲濾液的表面張力，還可大大降低其色度和COD值。當(dāng)進(jìn)料流量為100 L/h、進(jìn)料氨氮濃度為1 000~3 000 mg/L、硫酸吸收液流量為200 L/h、硫酸濃度為6%~10%、溫度為20~30℃時(shí)，支撐氣膜過程（兩級(jí)膜組件串聯(lián)）可有效脫除垃圾滲濾液中99%以上的氨氮，同時(shí)得到含10%~15%硫酸銨的水溶液作為副產(chǎn)品。工業(yè)級(jí)支撐氣膜組件在連續(xù)運(yùn)行的2個(gè)月內(nèi)保持了良好的傳質(zhì)穩(wěn)定性。

垃圾滲濾液是垃圾在堆放、填埋處理過程中，由于厭氧發(fā)酵、有機(jī)物分解、雨水沖淋、地表水及地下水浸泡等作用而濾出來的高濃度有機(jī)廢水。垃圾滲濾液因其水質(zhì)的復(fù)雜性，被公認(rèn)為是世界上最難處理的廢水之一。

其水質(zhì)特點(diǎn)如下：（1）水質(zhì)復(fù)雜，危害性大；（2）有機(jī)物、金屬離子及氨氮濃度高；（3）色度深、有惡臭，微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)；（4）水質(zhì)隨時(shí)間、季節(jié)變化大。2008年新的《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB16889-2008 開始代替原來的GB16889-1997，對(duì)垃圾滲濾液的處理提出了更高的要求。目前垃圾滲濾液的處理大多采用生物法，但垃圾滲濾液中高濃度的氨氮會(huì)降低甚至嚴(yán)重抑制微生物的活性，從而導(dǎo)致最終處理出水難以達(dá)標(biāo)，因此需先降低垃圾滲濾液中氨氮濃度至適宜范圍內(nèi)，后續(xù)生化處理系統(tǒng)才能正常運(yùn)行。

氨氮脫除方法有多種，如吹脫法、汽提法、化學(xué)沉淀法、折點(diǎn)加氯法、離子交換法、催化濕式氧化法和電滲析法等，其中最為常用的吹脫或汽提法，亦存在高能耗、二次污染及設(shè)備結(jié)垢等問題，而其他方法或因成本太高或因操作復(fù)雜等而限制了其普適化、規(guī)模化應(yīng)用。支撐氣膜脫氨技術(shù)是利用疏水性微孔膜將含氨廢水與酸吸收液隔于膜兩側(cè)，游離態(tài)氨氣化擴(kuò)散進(jìn)入微孔，并通過微孔擴(kuò)散到膜的另一側(cè)被酸吸收液快速、不可逆吸收生成不揮發(fā)的銨根離子。

該過程以膜兩側(cè)游離態(tài)氨的濃度差為推動(dòng)力，當(dāng)酸濃度足夠大時(shí)酸吸收液側(cè)氣-液界面處氣相中氨的濃度"或分壓#近似為零，所以支撐氣膜過程提供了最大程度的氨傳質(zhì)分離推動(dòng)力，而中空纖維膜組件的特殊構(gòu)型為該傳質(zhì)過程提供了高傳質(zhì)面積，因而支撐氣膜過程具有高效節(jié)能的特點(diǎn)。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

近年來蓬勃發(fā)展的支撐氣膜技術(shù)，以其投資成本低、能耗低、占地少、氨氮回收率高、無二次污染和操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)，在氨氮廢液處理方面顯示了廣闊的應(yīng)用前景，但目前關(guān)于其研究也多集中于實(shí)驗(yàn)室階段的模擬廢水研究，尚未見到其用于水質(zhì)極其復(fù)雜的垃圾滲濾液處理方面的研究報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)介紹了現(xiàn)場(chǎng)中試規(guī)模的支撐氣膜(簡(jiǎn)稱氣膜)法脫除垃圾滲濾液中氨氮的研究，以期為解決垃圾滲濾液污染問題提供解決方案和參考。

1實(shí)驗(yàn)材料和方法

1.1材料與試劑

熟石灰、濃鹽酸、濃硫酸、碳酸鈉，東莞市玖順化工有限公司；納氏試劑、離子穩(wěn)定劑、聚乙烯醇擴(kuò)散劑、哈希COD試劑，哈希公司。

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