邱松凱,范舉紅,黃開(kāi)堅(jiān),陳新芳,陳澤枝,文曉剛,劉 銳,陳建孟,陳呂軍,5 (.浙江工業(yè)大學(xué)

生物與環(huán)境工程學(xué)院,浙江 杭州 310032；2.浙江省水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江清華長(zhǎng)三角研究院生態(tài)環(huán)境研究所,浙江 嘉興 314006；3.嘉園環(huán)保股份有限公司,福建 福州 350003；4.嘉興學(xué)院南湖學(xué)院,浙江 嘉興 314000；5.清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院,北京 100084)

我國(guó)城市生活垃圾在進(jìn)行焚燒處理的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的滲濾液[1-4].垃圾焚燒滲濾液水質(zhì)水量變化大、成分復(fù)雜、有機(jī)污染物濃度高,營(yíng)養(yǎng)比例失調(diào),屬于高污染、難處理有機(jī)廢水

[2-4].目前垃圾焚燒滲濾液的處理工藝多為“預(yù)下:COD 381～497mg/L, TOC 130～166mg/L,色度402～765度,總氮 199～667mg/L,總 磷 1.55～2.51mg/L,氨氮2.92～5.31mg/L, pH值7.7～8.2,電導(dǎo)率 13.81～15.94mS/cm, Cl-4936～5292mg/L, 碳酸鹽堿度(以 CaCO3計(jì))45～175mg/L, 碳酸氫鹽堿度(以CaCO3計(jì))803～2789mg/L.排放標(biāo)準(zhǔn)參照《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB 16889-2008)》[28].

1.2 半間歇式臭氧氧化試驗(yàn)

采用圖 1所示的半間歇式臭氧氧化試驗(yàn)裝置,研究不同氧化時(shí)間下臭氧對(duì)不同水質(zhì)指標(biāo)的改善效果.臭氧接觸氧化柱為有機(jī)玻璃材質(zhì),φ10cm×150cm,有效體積 10L.臭氧接觸氧化柱尾氣經(jīng)二氧化錳氧化銅顆粒催化劑(南京杜爾環(huán)保設(shè)備有限公司)破壞分解后排放.向反應(yīng)器內(nèi)加入10L試驗(yàn)用水,用臭氧發(fā)生器(青島國(guó)林臭氧有限公司,CF-G-3-30g)通入臭氧.分別于 0, 5, 10,15, 20, 30, 45, 60, 90, 120min取樣,向獲取的水樣中通入氮?dú)獯得?2min去除殘余臭氧后,測(cè)定COD,可生化性,色度和波長(zhǎng) 254nm 處的吸光度(UV254).處理+生物處理+深度處理”.深度處理普遍采用納濾(NF),反滲透(RO)或者其組合工藝[4-16]. NF和RO技術(shù)具有出水水質(zhì)好,安全可靠,操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)

圖1 半間歇式臭氧氧化試驗(yàn)示意Fig.1 Scheme of semi-batch ozonation test

[17],但是只是物理分離過(guò)程,污染物總量并未減少,在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生原水量 30%左右高有機(jī)物濃度,高鹽度的濃縮液,更加難以處理,并且初期投資高,還存在膜堵塞的問(wèn)題[18-21],導(dǎo)致運(yùn)行成本也很高.

臭氧氧化能夠使廢水中的部分有機(jī)污染物徹底礦化,還能改變有機(jī)污染物分子結(jié)構(gòu),將難生物降解的化合物轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾男》肿游镔|(zhì),從而改善廢水的可生化性,提高后續(xù)生物處理效率[22-25].將臭氧氧化和生物處理相結(jié)合,用于深度處理垃圾焚燒滲濾液,可以避免產(chǎn)生膜分離濃液,徹底解決垃圾焚燒滲濾液中膜過(guò)濾濃液污染治理的難題,而且有可能節(jié)約因 NF-RO而產(chǎn)生的高額初期投資與運(yùn)行成本[26-27].從 20世紀(jì) 90年代開(kāi)始,發(fā)達(dá)國(guó)家的學(xué)者對(duì)使用臭氧組合技術(shù)處理垃圾滲濾液展開(kāi)大量研究,并且在德國(guó)已經(jīng)有了很多工程應(yīng)用.國(guó)內(nèi)對(duì)使用臭氧技術(shù)處理垃圾滲濾液也有研究,但對(duì)于我國(guó)特有的垃圾焚燒滲濾液處理問(wèn)題,還鮮有運(yùn)用臭氧及其組合技術(shù)進(jìn)行處理的報(bào)道.本文以某垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液的二級(jí)生物處理出水為對(duì)象,研究了用臭氧-活性炭曝氣生物濾池(BAF )代替既有NF+RO技術(shù)實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的可行性.

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)用水水質(zhì)

江蘇省某垃圾焚燒發(fā)電廠滲濾液采用“調(diào)節(jié)池+初沉池+上流式厭氧復(fù)合床 (UBF)+反硝化池+硝化池+超濾+納濾+反滲透”工藝.該滲濾液處理廠設(shè)計(jì)處理規(guī)模為 1200m3/d,實(shí)際處理水量約 1000～1200m3/d,其中納濾系統(tǒng)回收率不低于85%,反滲透系統(tǒng)回收率不低于 70%.設(shè)計(jì)超濾出水COD濃度為500mg/L,經(jīng)納濾和反滲透處理后,膜透過(guò)液回用于鍋爐冷卻系統(tǒng)補(bǔ)充用水,納濾濃液和反滲透濃液用于石灰乳制備用水,撈渣機(jī)用水,噴嘴冷卻用水等回用水點(diǎn).

試驗(yàn)用水取自處理廠工藝中超濾出水,水質(zhì)如

臭氧發(fā)生器以氧氣為氣源,通過(guò)調(diào)節(jié)臭氧發(fā)生器的進(jìn)氣流量(3.7L/min)和電流(1.7A),使發(fā)生器出口臭氧濃度為 78.8mg/L.產(chǎn)生的臭氧用高溫?zé)Y(jié)鋼砂氣泡石從臭氧接觸氧化柱的底部通入水中.臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧氣體濃度通過(guò)臭氧濃度測(cè)定儀(IN USA,Inc.,型號(hào) Mini-Hicon)測(cè)定,測(cè)定前先用過(guò)濾器(IN USA,Inc.)去除氣體中的顆粒物,測(cè)定后通過(guò)臭氧破壞器(IN USA,Inc.)將臭氧去除后排放.試驗(yàn)室溫24℃.氧化60 min時(shí)的臭氧投加量為1.75gO3/L水.

1.3 臭氧-活性炭曝氣生物濾池(BAF)的連續(xù)流試驗(yàn)

臭氧-BAF的連續(xù)流試驗(yàn)裝置如圖2所示,共包括兩級(jí)串聯(lián)的臭氧接觸氧化柱和兩級(jí)串聯(lián)的 BAF.試驗(yàn)用水用泵連續(xù)輸入臭氧接觸氧化柱,同時(shí)連續(xù)通入臭氧,經(jīng)過(guò)臭氧氧化后的水排入儲(chǔ)水桶(有效容積 1000L)進(jìn)行暫時(shí)儲(chǔ)存并去除殘余臭氧,之后經(jīng)兩級(jí)串聯(lián)的BAF凈化后出水.

圖2 臭氧-BAF連續(xù)流試驗(yàn)裝置示意Fig.2 Scheme of ozonation-BAF test

臭氧的產(chǎn)生,測(cè)定和通入接觸氧化反應(yīng)柱的方式與1.2節(jié)相同,臭氧發(fā)生濃度為78.8mg/L,兩級(jí)臭氧氧化的總時(shí)間為 1h,臭氧投加量相當(dāng)于0.29gO3/L水(0.68gO3/gCOD).臭氧接觸氧化柱為PVC材質(zhì),長(zhǎng)×寬×高為0.2m×0.12m×1.5m,單池有效容積 31L;第一級(jí)氧化采用氣液逆向,第二級(jí)氧化采用氣液同向.臭氧接觸氧化柱尾氣經(jīng)集中收集,二氧化錳氧化銅顆粒催化劑(南京杜爾環(huán)保設(shè)備有限公司)破壞分解后排放.生物濾池亦為PVC材質(zhì),長(zhǎng)×寬×高為0.38×0.38×1.5m;承托層為3～5cm鵝卵石,高10cm;填料為3～4mm柱狀活性碳,孔隙率30%,填料層高1 m,填料層體積144L;第一級(jí)濾池為下向流,第二級(jí)濾池為上向流.進(jìn)水流量控制在240L/d左右,單級(jí)濾池的實(shí)際水力停留時(shí)間(HRT)4.3h,進(jìn)水 COD容積負(fù)荷 1.31～2.00kgCOD/(m3·d).水溫控制在 20～25℃.濾池掛膜采用自然掛膜法,先用生活污水以 50L/d的流速通入濾池,10d后混入試驗(yàn)用水,并逐漸提高試驗(yàn)用水的比例,同時(shí)逐漸提高流量至240L/d,掛膜完成及活性炭吸附飽和共歷時(shí)40 d.然后開(kāi)展臭氧-BAF試驗(yàn).

1.4 分析方法

COD,總氮,總磷,氨氮,堿度的測(cè)定參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》[29].由于水樣中氯離子濃度很高,按要求稀釋到1000mg/L以下時(shí)COD值低于50mg/L,因此測(cè)定時(shí)采用0.025濃度的重鉻酸鉀溶液.色度采用色度儀(上海昕瑞儀器儀表有限公司,型號(hào) SD9011),電導(dǎo)率采用電導(dǎo)率測(cè)試儀(Jenco Instruments, Inc.,型號(hào)MODEL3173),pH值采用酸度計(jì)(Mettler-Toledo AutoChem, Inc.,型號(hào)LE438),TOC采用TOC分析儀(島津(中國(guó))有限公司,型號(hào)TOC-VCSN),離子濃度采用離子色譜響 圖 4為試驗(yàn)用水經(jīng)不同時(shí)間的氧化后,在搖瓶試驗(yàn)中的TOC去除情況.由圖4可以看出,TOC的去除率隨著臭氧氧化時(shí)間的增加而增加,說(shuō)明試驗(yàn)用水可生物降解性隨著氧化時(shí)間的增加而得到提高.其中TOC去除率前10min里增加的較快,10min后有所減慢.經(jīng)臭氧氧化后水樣的TOC去除率隨著搖瓶天數(shù)的增加而增加,而未經(jīng)氧化的水樣(氧化時(shí)間0min)在5d后去除率基本不再增加,這證明試驗(yàn)用水經(jīng)臭氧氧化后可生化性得到提高.綜合考慮COD的去除、可生化性的改善以及時(shí)間效率,在后續(xù)的連續(xù)流動(dòng)臭氧-BAF試驗(yàn)中,把臭氧接觸氧化時(shí)間定為1h.儀(戴安(中國(guó))有限公司,型號(hào) ICS-90)測(cè)定,氣相中臭氧濃度用臭氧分析儀(IN USA, Inc.,型號(hào)Mini-Hicon)測(cè)定.

圖3 不同臭氧氧化時(shí)間下的COD去除Fig.3 Removal of COD by ozonation

可生化性試驗(yàn):臭氧氧化過(guò)程中水樣的可生化性變化情況通過(guò)搖瓶試驗(yàn)測(cè)定[30-33].

有機(jī)組分的定性分析采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(安捷倫,GC,MS型號(hào)分別為7890A,5975C)),樣品前處理參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》[29]中半揮發(fā)性有機(jī)化合物的氣相色譜-質(zhì)譜測(cè)定方法.測(cè)試完畢后通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5975GCMS譜庫(kù)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)譜圖解析,給出有機(jī)組分的結(jié)構(gòu)和峰面積.

GC 條件:HP-5色譜柱,載氣為氦氣,柱流量1mL/min;程序升溫:初始溫度 40℃(2min),10℃/min至 150℃(2min),5℃/min至270℃(2min),5℃/min至 180℃(2min),共運(yùn)行 41min.進(jìn)樣口溫度250℃;分流進(jìn)樣,分流比為5:1,分流流量5mL/min.MS條件:電離方式為 EI,電子能量為 70eV,傳輸線溫度為 250℃,離子源溫度為 230℃,四級(jí)桿溫度為150℃,采用全掃描,掃描范圍m/z為35～500.

2 結(jié)果與討論

2.1 臭氧半間歇氧化試驗(yàn)

2.1.1 不同氧化時(shí)間下的COD去除 圖3為不同臭氧氧化時(shí)間下 COD的去除情況.以氧化時(shí)間45min為臨界點(diǎn),臭氧對(duì)試驗(yàn)用水COD的反應(yīng)過(guò)程存在2個(gè)階段:在前45min,COD濃度隨氧化時(shí)間的延長(zhǎng)下降幅度較大;45min以后,COD濃度隨氧化時(shí)間的延長(zhǎng)下降幅度相對(duì)減緩.臭氧氧化60min時(shí)COD的去除率達(dá)到64%,但是進(jìn)一步延長(zhǎng)到120min時(shí),COD去除率只提高至77%.

COD隨臭氧氧化時(shí)間先快速下降,之后下降幅度變緩的規(guī)律,符合Beltrán[34]提出的兩階段理論.Beltrán認(rèn)為,在間歇反應(yīng)器中用臭氧氧化廢水的過(guò)程中,通常會(huì)存在兩個(gè)反應(yīng)階段:快速反應(yīng)階段:出現(xiàn)在反應(yīng)初始,臭氧氧化處于快速動(dòng)力學(xué)體系,COD 能夠快速去除,濃度快速下降;慢反應(yīng)階段:臭氧氧化速率隨時(shí)間的增加不斷下降,直到氧化反應(yīng)趨于停止.

2.1.2 不同臭氧氧化時(shí)間對(duì)可生化性的影

圖4 不同臭氧氧化時(shí)間對(duì)可生化性的影響Fig.4 Effect of ozonation time on the biodegradability

2.1.3 不同氧化時(shí)間下的色度及 UV254去除 圖 5為不同臭氧氧化時(shí)間下色度及 UV254的去除.色度與 UV254隨氧化時(shí)間的變化規(guī)律相似,都是在15min內(nèi)快速下降,15min后下降極其緩慢.臭氧氧化對(duì)色度及 UV254的去除要明顯快于對(duì)COD的去除,去除率也要高于對(duì)COD的去除率,反應(yīng)進(jìn)行到 15min時(shí)即能去除 91.3%的色度及64%的UV254.

圖5 不同臭氧氧化時(shí)間下的色度,UV254去除Fig.5 Removal of color and UV254 by ozonation

臭氧對(duì)垃圾滲濾液色度的高效去除,在其他文獻(xiàn)中也有很多報(bào)道.運(yùn)用間歇反應(yīng)器,在投加量1.2～3.0g/L(0.53～1.7gO3/gCOD)條件下,臭氧對(duì)垃圾滲濾液的色度去除率在 87%～100%[35-36].黃報(bào)遠(yuǎn)[37]及Wang[38]運(yùn)用臭氧處理填埋場(chǎng)后期滲濾液,臭氧投加量分別為1g/L和1.2g/L,色度的去除率分別達(dá)到 92.5%和 90%.腐殖質(zhì)類物質(zhì)(包括腐植酸,富里酸)分子量大,難生物降解,是垃圾滲濾液的重要成分[39].腐殖質(zhì)類物質(zhì)中,包括醌結(jié)構(gòu),偶氮結(jié)構(gòu)的在內(nèi)的生色基團(tuán)能夠使?jié)B濾液呈現(xiàn)黃色或者棕色,這些官能團(tuán)中含有的苯環(huán)或氮-氮雙鍵結(jié)構(gòu)(或者二者都有)非常容易受到臭氧分子的攻擊[37].一旦這些結(jié)構(gòu)被破壞,顏色就會(huì)消失.

UV254可用來(lái)衡量水中芳香族化合物,不飽和化合物的濃度[27,34,40-41].從圖 5可以看出,在反應(yīng)開(kāi)始的前 15min里,UV254快速降低,但隨著反應(yīng)的進(jìn)行,對(duì) UV254的去除速率逐漸降低.同樣達(dá)到 64%的去除率,去除 COD 需要 60min,去除UV254則僅需15min.Cortez等[42]在用臭氧處理填埋場(chǎng)垃圾滲濾液的研究中也發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象,他們認(rèn)為這是因?yàn)槌粞醴肿优c芳香族,不飽和化合物能夠快速反應(yīng),導(dǎo)致芳香度的降低,但產(chǎn)生了羧酸和乙醛這樣反應(yīng)更慢且難于進(jìn)一步氧化的物質(zhì),而不是產(chǎn)生CO2.

2.2 臭氧-BAF深度處理垃圾焚燒滲濾液的效果

2.2.1 臭氧-BAF對(duì)COD的去除 濾池掛膜及活性炭吸附飽和歷時(shí)40d,然后開(kāi)展臭氧-BAF試驗(yàn),共23 d.COD去除情況如圖6和圖7所示.臭氧投加量為 0.29gO3/L 水,COD的去除率維持在75%左右,其中由臭氧氧化去除的COD占20%～46%,由BAF進(jìn)一步去除的占54%～80%.BAF出水COD低于120mg/L,其中2/3的運(yùn)行時(shí)間里低于100mg/L,達(dá)到直排標(biāo)準(zhǔn).

圖6 臭氧-BAF對(duì)COD的去除Fig.6 Removal of COD by ozonation-BAF

圖7 臭氧-BAF對(duì)COD的去除率Fig.7 Removal rate of COD by ozonation-BAF

將生物處理法置于臭氧氧化法之后,這種運(yùn)行方式有效利用了臭氧的強(qiáng)氧化性及生物處理的經(jīng)濟(jì)性,可在保證去除效果的前提下達(dá)到很好的經(jīng)濟(jì)適用性.20世紀(jì) 90年代德國(guó)的垃圾處理場(chǎng)地中已有 30余套工業(yè)臭氧氧化系統(tǒng)[43],其工藝主要以“臭氧氧化-生物處理”的方式運(yùn)行.將臭氧氧化放在 2個(gè)生物處理單元之間,可將第 1個(gè)生物階段出水中殘余的大量難生物降解有機(jī)物部分氧化,提高其可生物降解性,然后用第2個(gè)生物階段進(jìn)一步去除.

2.2.2 臭氧-BAF對(duì)色度及UV254的去除 圖8,圖9為臭氧-BAF工藝對(duì)色度的去除情況,圖10,圖11為對(duì)UV254的去除情況.與間歇試驗(yàn)的結(jié)果相似,臭氧-BAF工藝能去除95%的色度及90%的UV254,高于對(duì)COD的去除率.其中,臭氧氧化單元對(duì)色度及 UV254的去除發(fā)揮主要作用,占色度和 UV254總?cè)コ实?4%～88%和50%～76%.出水色度可穩(wěn)定保持在40度以下,滿足直排標(biāo)準(zhǔn).

圖8 臭氧-BAF對(duì)色度的去除Fig.8 Removal of color by ozonation-BAF

圖9 臭氧-BAF對(duì)色度的去除率Fig.9 Removal rate of color by ozonation-BAF

2.2.3 臭氧-BAF對(duì)總氮和總磷的去除 從表1中可以看出,試驗(yàn)用水雖然在處理廠經(jīng)過(guò)脫氮單元的處理,但仍有一部分沒(méi)有去除,總磷含量很低,能達(dá)到3mg/L的排放要求.臭氧氧化對(duì)總氮,總磷基本上沒(méi)有去除,經(jīng)過(guò) BAF處理后,總磷進(jìn)一步降低,總氮總?cè)コ试?3%～26%,要達(dá)到40mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn),還須提高處理廠脫氮單元的脫氮效率,及在此基礎(chǔ)上對(duì)BAF運(yùn)行條件的優(yōu)化.

圖10 臭氧-BAF對(duì)UV254的去除Fig.10 Removal of UV254 by ozonation-BAF

圖11 臭氧-BAF對(duì)UV254的去除率Fig.11 Removal rate of UV254 by ozonation-BAF

表1 臭氧-BAF對(duì)總氮和總磷的去除Table 1 The removal of total nitrogen and total phosphorus by ozonation-BAF

2.2.4 臭氧-BAF工藝沿程有機(jī)組分的變化運(yùn)用 GC-MS方法檢測(cè)試驗(yàn)用水,臭氧氧化出水和 BAF出水中有機(jī)組分,并對(duì)匹配度大于 50%,峰面積大于 2×106的檢出化合物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果如表2所示.

表2 各類化合物的種類數(shù)及其峰面積Table 2 Numbers and area of peaks of the compounds detected by GC-MS

試驗(yàn)用水中共檢出 39種化合物,總峰面積2.52×108.按峰面積及種類數(shù)來(lái)看,烷烴,芳香族化合物及含氮雜環(huán)化合物為主要污染物.其中,含不飽和結(jié)構(gòu)(碳碳雙鍵,苯環(huán),碳氮雙鍵,碳氮三鍵,碳氧雙鍵)的化合物有 22種,這些物質(zhì)構(gòu)成了大部分的 UV254.這些不飽和基團(tuán)同時(shí)也是常見(jiàn)的生色基團(tuán),它們和檢出的-Cl,-Br,-SR,-OR,-NHR等助色團(tuán)是構(gòu)成色度的主要物質(zhì).苯為已確認(rèn)致癌物質(zhì),被列入我國(guó)及美國(guó)環(huán)保局“優(yōu)先控制污染物黑名單”[44-45].另有十二烷,十八烷,二十烷和油酸4種促癌物質(zhì)[46].

臭氧氧化出水共檢出28種化合物,總峰面積1.51×108,相較于試驗(yàn)用水減少了40%.其中,含氮雜環(huán)化合物從 7種降低為 2種,峰面積減少了90.5%.芳香族化合物種類增加到 8種,但峰面積減少了83%.烷烴種類基本維持不變,峰面積增加到 1.11×108,烯烴,腈類及醚類污染物種類數(shù)及峰面積都減少了50%,有機(jī)酸則未檢出.不飽和化合物及促癌物分別減少至13種,2種,峰面積分別減少了 74%和 33%.可以看出,經(jīng)過(guò)臭氧氧化后,含氮雜環(huán)化合物,芳香族化合物和不飽和化合物得到有效去除,而烷烴類化合物含量有所升高,原因一方面在于芳香族化合物中的苯環(huán)在臭氧氧化過(guò)程中轉(zhuǎn)化為鏈狀烷烴[47],導(dǎo)致烷烴類化合物含量的增加;另一方面,試驗(yàn)用水及臭氧出水中污染物種類較多,某些組分之間分離度相對(duì)較低,色譜峰重疊,導(dǎo)致峰面積小于實(shí)際值.

BAF出水檢出 11種化合物,總峰面積1.35×108.含氮雜環(huán)化合物,芳香族化合物以及腈類,醚類化合物都沒(méi)有檢出.烷烴,促癌物種類分別減少到6種和4種,烯烴仍為1種,三者峰面積依然維持在臭氧出水的水平.不飽和化合物種類減少到4種,峰面積也進(jìn)一步減少了87%.

臭氧-BAF工藝能夠有效去除含氮雜環(huán)化合物,芳香族化合物,腈類,醚,有機(jī)酸及烯烴類化合物.烷烴是構(gòu)成臭氧-BAF工藝出水COD的主要成分,無(wú)論臭氧氧化還是 BAF都難以去除.其他類別的化合物包括 1,54-二溴五十四烷,磷酸三(1-氯-2-丙基)酯,7-溴代-7-十五烯等物質(zhì),這些物質(zhì)含量相對(duì)較低,因此從去除率上表現(xiàn)的臭氧-BAF作用不明顯.臭氧-BAF工藝能夠有效去除不飽和類化合物,其中大部分是臭氧氧化去除,這和前述 UV254的結(jié)果相符,其中生色基團(tuán)的去除也是色度被大量去除的主要原因.臭氧-BAF工藝對(duì)致癌,促癌物質(zhì)去除效果不理想,原因是這些物質(zhì)中有一大部分是難以降解的烷烴.

3 投資估算與運(yùn)行成本預(yù)測(cè)

以“臭氧+BAF”工藝取代原處理工藝中的“納濾+反滲透”,按照設(shè)計(jì)規(guī)模 1200m3/d測(cè)算投資與運(yùn)行成本如表 3所示.其中,“納濾+反滲透”的化學(xué)藥劑費(fèi)包括化學(xué)清洗藥劑,阻垢劑產(chǎn)生的費(fèi)用,“臭氧+BAF”的化學(xué)藥劑費(fèi)為使用液氧產(chǎn)生的費(fèi)用.“臭氧+BAF”直接運(yùn)行成本主要由電費(fèi),化學(xué)藥劑費(fèi),人工福利費(fèi)組成,不含折舊的直接運(yùn)行估算成本為 6.20元/m3,含折舊總成本費(fèi)用為9.51元/m3,優(yōu)于“納濾+反滲透”不含折舊的運(yùn)行成本 7.57元/m3,含折舊總成本費(fèi)用為 15.81元/m3.因此,“臭氧+BAF”處理垃圾滲焚燒濾液,不僅可以解決納濾+反滲透的濃水問(wèn)題,而且在投資和運(yùn)行成本方面也都有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì).

表3 “臭氧-BAF”工程主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)Table 3 Main economic indicators of the ozonation-BAF process

4 結(jié)論

4.1 臭氧氧化可提高垃圾焚燒滲濾液生化出水的可生化性, 氧化過(guò)程存在快速反應(yīng)和慢速反應(yīng)兩個(gè)階段,色度及UV254, 15min內(nèi)去除率分別達(dá)91%和64%,45min內(nèi)COD去除率59%,此后COD去除較慢, 120min時(shí)去除率77%.

4.2 臭氧投加量0.29gO3/L水,BAF停留時(shí)間為4.3h時(shí),臭氧+BAF深度處理垃圾焚燒滲濾液生化出水,可使出水COD在2/3的運(yùn)行時(shí)間里低于排放標(biāo)準(zhǔn) 100mg/L,色度可穩(wěn)定達(dá)標(biāo),總氮去除率13%～26%.

4.3 試驗(yàn)用水中烷烴,芳香族化合物及含氮雜環(huán)化合物是主要污染物.臭氧-BAF能夠有效去除含氮雜環(huán)化合物,芳香族化合物,腈類,醚,有機(jī)酸及烯烴類化合物,但難以去除烷烴類化合物.

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