超聲去除垃圾滲濾液中氨氮技術

1、超聲去除垃圾滲濾液中氨氮技術摘耍:采用超聲輻照技術公除垃圾滲濾液中的氨氮。研究結果表明，超聲輻照對垃圾滲濾液中 的氨氮有很好的去除效果。滲濾液中氨氮超聲去除的機理主耍是氨氮以游離氨的形式在空化 泡內發(fā)牛高溫熱解反應，牛成氮氣和氫氣血排出。關鍵詞:垃圾滲濾液，氨氮，超聲輻照，機理垃圾滲濾液是填埋場穩(wěn)定化過程中垃圾分解而產牛的有機廢水，其成分復雜，水質狀況隨垃 圾成分和填埋年限發(fā)牛很大變化1。通常使用超過5年的填埋場滲濾液氨氮濃度高2,過高的氨氮濃度不僅增加了滲濾液?；?理系統(tǒng)的負荷，并且隨著填埋時間的延長滲濾液中cod濃度呈下降趨勢,c/n也隨z降低,m 至會出現c/n<3的情況，造成營

2、養(yǎng)比例的嚴重失調，血且產牛的高濃度游離氨還會對微牛物 產牛抑制作用3,彩響牛化處理系統(tǒng)穩(wěn)定有效的運行。li前滲濾液中氨氮的處理技術主要有 吹脫法、電化學氧化法、化學沉淀法以及牛物脫氮技術等4。近年來，超聲輻照作為一種高 級氧化技術應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 血取得了很大進展57。水在超聲輻照作用下，水中的微小氣泡核經歷振蕩、牛長、收縮、 崩潰等一系列動力學過程,產牛瞬時的高溫高壓，同時牛成氧化性極強的疑基口市基,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。本研究應用超聲輻照公除滲濾液中的氨氮，通過測定口市基淸除劑對氨氮公除率的影響和

3、分 析氨氮降解的產物,確定了超聲去除氨氮的作用機理。1試驗裝置和方法1. 1滲濾液試驗用滲濾液取口武漢市某己封場的垃圾填埋場調節(jié)池進口，該垃圾場主要處理城市牛活垃 圾和一般工業(yè)垃圾。滲濾液的水質情況為ph = 8. 1;cod = 4770 mg/l; b0d5 = 350 mg/l; nh32n =680 mg/lo1. 2試驗裝置試驗裝置如圖1所示，超聲設備為ugh2300型探頭式超聲波發(fā)牛器(中國科學院聲學所研制)， 頻率20 klk,電功率0200w連續(xù)可調，鈦探頭直徑20 mmo封閉玻璃反應器立徑120 mm,反應 液體積1000 ml,鈦探頭插入反應液血下30 mm。循環(huán)水槽控制反

4、應器內液體溫度(30 ±2) °c。 空氣曝氣采用ac02003型空氣壓縮機。圖1超聲處理滲濾液試驗裝1g fig 1 e?permental setnp of leachate treatnent by ultrasound irradiation1. 3試驗方法試驗吋，將滲濾液用濾紙過濾,去除懸浮固體雜質，以減少對超聲能量的分散。加水稀釋到試 驗所需氨氮初始濃度后，用h2 s04或naoh溶液調至試驗所需初始ph值，取1000汕裝入反 應器,開啟超聲輻照，調節(jié)超聲電功率。輻照時每隔一定吋|'可取樣，測定氨氮濃度。2結果與討論2. 1初始ph值對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,當初始ph值達到110時，氨氮去除率達到8528%。這可能與 滲濾液的ph值對氨氮的心在形態(tài)的影響有關。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)進入空化泡內進行直接髙溫熱解，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，導致去除率下降。2. 2超聲輻照和空氣曝氣聯用對氨氮去除效果的試驗研究對氨氮初始濃度為680 mg/l,初始ph值為11. 0的滲濾液樣品分別進行單獨空氣曝氣、單 獨超聲輻照、超聲輻照和空氣曝氣聯用的試驗，電功率為200w,試驗結杲見圖3所示。1008060402060 120 180時間(mm)圖3空氣曝氣對氨氮去除率的影晌fig 3 e壓ct of air aeratcn onaomionia-nitiosen removal rale可見，超聲輻照和空氣曝氣聯川對氨氮去除效果明顯高丁單獨超聲輻照和單獨空氣曝氣，80 min后氨氮去除率可達96%。單獨曝氣時完全是