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垃圾卫生填埋是包括我国在内的世界上许多国家生活垃圾的主要处理方式，而垃圾卫生填埋法产生的垃圾渗滤液是垃圾填埋场管理最为棘手的问题之一。垃圾渗滤液的水质水量变化大，化学成份十分复杂，不仅有机物浓度高，而且含有高浓度的氨氮和重金属等，处理十分困难。根据泉州市室仔前垃圾填埋场的历史数据显示，填埋场垃圾渗滤液的氨氮含量随着时间的增加迅速攀升，1-2年内为100～400mg/L，随后逐步上升到第10年后高达1500～3000mg/L。由于垃圾渗滤液中高浓度的氨氮会影响生化处理系统，也会导致C/N降低，而且高浓度的氨氮对微生物的活性有抑制作用，因此在采用生物处理法处理垃圾渗滤液时，必须先对氨氮进行预处理，国内垃圾填埋场主要采用吹脱法去除。本文以泉州市室仔前垃圾填埋场垃圾渗滤液处理系统为例着重介绍氨氮吹脱处理工艺。
一、室仔前垃圾填埋场渗滤液氨氮吹脱处理
泉州市室仔前垃圾卫生填埋场2000年11月投入运行，场内原配套建设有渗滤液处理系统，处理后的尾水经专用管道排入市政污水管网，并入城东污水处理厂深度处理后排放。原处理工艺为：
调节池→厌氧塔→氧化沟生化→二沉池→出水
由于渗滤液水质浓度的不断提高，成分日益复杂，该处理工艺无法适应环保排放要求。泉州市环卫处于2005年对其进行工艺改造，在氧化沟生化处理的工艺前增加了氨吹脱及RO反渗透处理工艺，进一步提高处理效果，2014年又对氨吹脱设备进行更新更换，进一步提高氨氮吹脱处理效果。
1、吹脱的原理
吹脱法用于脱除水中氨氮，即将气体通入水中，使气液相互充分接触，使水中溶解的游离氨穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除氨氮的目的。氨氮极易溶于水，水中的氨氮以氨离子（NH4+）和游离氨（NH3）的平衡状态存在。
平衡关系式如下： NH4++OH- <—> NH3+H2O （1）
氨与氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算：
Ka=Kw /Kb=（CNH3·CH+）/CNH4+ （2）
式中：Ka——氨离子的电离常数； Kw——水的电离常数；
Kb——氨水的电离常数；C——物质浓度。
式（1）受pH 值的影响，当pH值高时，平衡向右移动，游离氨的比例较大，当pH 值为11 左右时，游离氨大致占90%。此时呈游离状态的氨易于逸出，若加以搅拌、鼓气等物理作用可促使氨从渗滤液中逸出，这就是氨吹脱工艺的原理。
2、吹脱的工艺流程
经过厌氧反应塔处理后的渗滤液先直接进入PH调节缓冲池，用高浓度的NaOH溶液将渗滤液PH值调至11左右，经搅拌混合后，通过泵将渗滤液输送至两级吹脱系统。每个吹脱塔内都装有三层Φ50的鲍尔环填料（每层高度约2m），填料的主要目的是增加气液传质面积，使氨氮有利于从污水中解析出来。吹脱塔采用逆流操作，污水被提升到塔顶，通过喷嘴喷射到填料的整个表面通过填料自上而下流过填料层与鼓风机自下而上鼓吹的空气逆向流动。空气把流经填料的部分污水吹成泡沫状，从而大大增加气液二相接触表面积，提高气液交换效率，空气中氨分子的分压随氨的去除率增加而增加，随气液比增加而减少。含氨废水经过吹脱分离后，氨氮指标降至为300mg/L以下，产生的废水经过4%废硫酸溶液调节后，通过1#塔处理水泵送往沉淀槽、氧化沟进行下一步处理。
3、基本参数
吹脱塔塔体采用S316不锈钢材质；尺寸为：Φ2400mm*11500mm，高度11.5m；设计处理水量：10m3/h ；塔内填料采用Φ50鲍尔环，比表面积>236m2/m3；单层填料层高度约2m；风量：>35000m3/h，气水比：>3500，风压：1500 PA；电机功率：22KW*2台；设计氨氮脱除率：>90%。
4、影响吹脱效率的因素
4.1、pH值和温度 根据泉州室仔前垃圾填埋场渗滤液处理站吹脱系统的运行实践表明，当渗滤液PH值在10以下时，随PH值下降，吹脱率显著下降；当PH值在10以上，吹脱率明显上升，但PH继续上升到12时，去除率趋于平稳再没有很大的提高，综合吹脱效率和运行成本PH控制在11左右最佳。以下表格是进水氨氮浓度为2853mg/L、气温为25℃、不同PH值下的吹脱效率：
根据文献资料显示，特定PH值下不同水温的吹脱率如下：
由表中可以看出PH值在10 以下时，吹脱率随气温的影响较大，但当PH值达到11时，吹脱率随气温的影响甚微（以上表格数值来自文献资料，实际工程应用上由于工况不同有一定的偏差）。泉州室仔前垃圾填埋场渗滤液处理采用的是常温处理工艺，泉州属亚热带海洋性季风气候，年平均气温18℃～20℃，冬季平均气温也在10℃以上，低于10℃的极低气温时间短。在冬季低温的情况下可适当加大片碱用量提高PH值就可保持氨氮的吹脱率，使渗滤液中氨氮浓度降至300mg/L以下，从而避免对后续生物处理产生较大影响。
4.3、气液比
实践表明气液比是影响吹脱效率的主要参数，一般吹脱率随着气液比的升高而升高，对确定的污水量而言，增大气体量，传质动力相应增大，有利于氨氮吹脱去除。但如果气体量太大，气速过高，将影响污水沿填料正常下流甚至不能下流，即引起液泛现象，液泛气速与塔式结构、填料种类和液体物性等因素都有关，对一定的污水量，最大气液比受液泛气速控制，垃圾渗滤液一般控制为3500：1以下。
4.4、水力负荷
水力负荷就是单位时间、单位塔截面积上的液体喷淋量，氨氮的去除率总趋势是随着水力负荷的增加而降低。水在吹脱塔中反复生成水滴有助于氨的吹脱。当水力负荷过大时，高效吹脱所需的点滴状况被破坏，而形成水幕。在低水力负荷下，微小的水力负荷的变动对氨氮的去除效率有较明显的影响。但如果水力负荷过小，则填料湿润度不够，会因填料上生成水垢影响运行效果，因此在实际吹脱中，受处理水量、吹脱塔塔径和能耗等因素的影响，水力负荷不可能降低到极低值，一般为3.5m3/m2.hr。
4.5、吹脱的时间
吹脱时间也是影响吹脱率的指标，一般在同样的工况条件下，随着吹脱时间的延长，氨氮去除效率会相应提高，但与PH值、气液比、水力负荷等因素相比，吹脱时间的影响相对次要。工程受到多种因素的制约，工程应用上一般通过回流来适当延长吹脱时间，一般为1-3小时。
5、吹脱法对COD浓度的影响
根据泉州室仔前填埋场长期的运行数据显示，吹脱法在去除氨氮的同时，垃圾渗滤液中的COD浓度也有所降低，一般COD的去除率为5-10%之间。
6、运行中存在的问题
垃圾渗滤液中含有大量的腐殖酸类的物质，因此加入片碱时，腐殖酸会与片碱发生反应从而消耗掉大量的片碱，这相当于一种巨大的缓冲溶液，难以提高液体的PH值，通常渗滤液原水的PH值为8左右，但要使PH值升到11，通常每吨水要加入5-10千克纯度为96%的片碱，由于加入的碱太多，对后续的生化处理也造成一定的影响，因此需要加入酸类把PH值调回来。这不仅增加了工作量，也增加了运行成本。
药剂的选择：调节渗滤液PH值的药剂一般采用石灰或片碱，虽然石灰的成本较低，但调节PH值的效果远不如片碱快且石灰容易使吹脱塔结垢，从而影响吹脱效果，因此许多填埋场往往直接采用片碱作为调节剂。
结论：
1、垃圾渗滤液中的氨氮可用吹脱法去除，吹脱法建设费用低、操作管理简单，具有稳定的脱氨效果，实用性较强。
2、垃圾渗滤液氨氮吹脱法最佳PH值为11，最佳气液体积比为350：1，吹脱效率可达90%以上。
3、当吹脱塔内的填料出现板结现象时，吹脱的效率会下降，因此应控制进水的SS浓度或定期进行清洗。
4、冬季水温低，吹脱效果差，可减少渗滤液的处理量或通过提高PH值的方式保证吹脱去除率；夏季水温在达到25℃以上时，吹脱率提高较快；水温高于30℃时，在较低pH值情况下，仍可获得理想的吹脱率，从而可大大降低试剂成本。
5、吹脱出来的氨气进入大气，应进一步收集处理，否则容易引起二次污染，室仔前垃圾填埋场整考虑在氨氮吹脱系统增加一套氨吸收系统对吹脱出来的氨气进行收集。
一、室仔前垃圾填埋场渗滤液氨氮吹脱处理
泉州市室仔前垃圾卫生填埋场2000年11月投入运行，场内原配套建设有渗滤液处理系统，处理后的尾水经专用管道排入市政污水管网，并入城东污水处理厂深度处理后排放。原处理工艺为：
调节池→厌氧塔→氧化沟生化→二沉池→出水
由于渗滤液水质浓度的不断提高，成分日益复杂，该处理工艺无法适应环保排放要求。泉州市环卫处于2005年对其进行工艺改造，在氧化沟生化处理的工艺前增加了氨吹脱及RO反渗透处理工艺，进一步提高处理效果，2014年又对氨吹脱设备进行更新更换，进一步提高氨氮吹脱处理效果。
1、吹脱的原理
吹脱法用于脱除水中氨氮，即将气体通入水中，使气液相互充分接触，使水中溶解的游离氨穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除氨氮的目的。氨氮极易溶于水，水中的氨氮以氨离子（NH4+）和游离氨（NH3）的平衡状态存在。
平衡关系式如下： NH4++OH- <—> NH3+H2O （1）
氨与氨离子之间的百分分配率可用下式进行计算：
Ka=Kw /Kb=（CNH3·CH+）/CNH4+ （2）
式中：Ka——氨离子的电离常数； Kw——水的电离常数；
Kb——氨水的电离常数；C——物质浓度。
式（1）受pH 值的影响，当pH值高时，平衡向右移动，游离氨的比例较大，当pH 值为11 左右时，游离氨大致占90%。此时呈游离状态的氨易于逸出，若加以搅拌、鼓气等物理作用可促使氨从渗滤液中逸出，这就是氨吹脱工艺的原理。
2、吹脱的工艺流程
经过厌氧反应塔处理后的渗滤液先直接进入PH调节缓冲池，用高浓度的NaOH溶液将渗滤液PH值调至11左右，经搅拌混合后，通过泵将渗滤液输送至两级吹脱系统。每个吹脱塔内都装有三层Φ50的鲍尔环填料（每层高度约2m），填料的主要目的是增加气液传质面积，使氨氮有利于从污水中解析出来。吹脱塔采用逆流操作，污水被提升到塔顶，通过喷嘴喷射到填料的整个表面通过填料自上而下流过填料层与鼓风机自下而上鼓吹的空气逆向流动。空气把流经填料的部分污水吹成泡沫状，从而大大增加气液二相接触表面积，提高气液交换效率，空气中氨分子的分压随氨的去除率增加而增加，随气液比增加而减少。含氨废水经过吹脱分离后，氨氮指标降至为300mg/L以下，产生的废水经过4%废硫酸溶液调节后，通过1#塔处理水泵送往沉淀槽、氧化沟进行下一步处理。
3、基本参数
吹脱塔塔体采用S316不锈钢材质；尺寸为：Φ2400mm*11500mm，高度11.5m；设计处理水量：10m3/h ；塔内填料采用Φ50鲍尔环，比表面积>236m2/m3；单层填料层高度约2m；风量：>35000m3/h，气水比：>3500，风压：1500 PA；电机功率：22KW*2台；设计氨氮脱除率：>90%。
4、影响吹脱效率的因素
4.1、pH值和温度 根据泉州室仔前垃圾填埋场渗滤液处理站吹脱系统的运行实践表明，当渗滤液PH值在10以下时，随PH值下降，吹脱率显著下降；当PH值在10以上，吹脱率明显上升，但PH继续上升到12时，去除率趋于平稳再没有很大的提高，综合吹脱效率和运行成本PH控制在11左右最佳。以下表格是进水氨氮浓度为2853mg/L、气温为25℃、不同PH值下的吹脱效率：
根据文献资料显示，特定PH值下不同水温的吹脱率如下：
由表中可以看出PH值在10 以下时，吹脱率随气温的影响较大，但当PH值达到11时，吹脱率随气温的影响甚微（以上表格数值来自文献资料，实际工程应用上由于工况不同有一定的偏差）。泉州室仔前垃圾填埋场渗滤液处理采用的是常温处理工艺，泉州属亚热带海洋性季风气候，年平均气温18℃～20℃，冬季平均气温也在10℃以上，低于10℃的极低气温时间短。在冬季低温的情况下可适当加大片碱用量提高PH值就可保持氨氮的吹脱率，使渗滤液中氨氮浓度降至300mg/L以下，从而避免对后续生物处理产生较大影响。
4.3、气液比
实践表明气液比是影响吹脱效率的主要参数，一般吹脱率随着气液比的升高而升高，对确定的污水量而言，增大气体量，传质动力相应增大，有利于氨氮吹脱去除。但如果气体量太大，气速过高，将影响污水沿填料正常下流甚至不能下流，即引起液泛现象，液泛气速与塔式结构、填料种类和液体物性等因素都有关，对一定的污水量，最大气液比受液泛气速控制，垃圾渗滤液一般控制为3500：1以下。
4.4、水力负荷
水力负荷就是单位时间、单位塔截面积上的液体喷淋量，氨氮的去除率总趋势是随着水力负荷的增加而降低。水在吹脱塔中反复生成水滴有助于氨的吹脱。当水力负荷过大时，高效吹脱所需的点滴状况被破坏，而形成水幕。在低水力负荷下，微小的水力负荷的变动对氨氮的去除效率有较明显的影响。但如果水力负荷过小，则填料湿润度不够，会因填料上生成水垢影响运行效果，因此在实际吹脱中，受处理水量、吹脱塔塔径和能耗等因素的影响，水力负荷不可能降低到极低值，一般为3.5m3/m2.hr。
4.5、吹脱的时间
吹脱时间也是影响吹脱率的指标，一般在同样的工况条件下，随着吹脱时间的延长，氨氮去除效率会相应提高，但与PH值、气液比、水力负荷等因素相比，吹脱时间的影响相对次要。工程受到多种因素的制约，工程应用上一般通过回流来适当延长吹脱时间，一般为1-3小时。
5、吹脱法对COD浓度的影响
根据泉州室仔前填埋场长期的运行数据显示，吹脱法在去除氨氮的同时，垃圾渗滤液中的COD浓度也有所降低，一般COD的去除率为5-10%之间。
6、运行中存在的问题
垃圾渗滤液中含有大量的腐殖酸类的物质，因此加入片碱时，腐殖酸会与片碱发生反应从而消耗掉大量的片碱，这相当于一种巨大的缓冲溶液，难以提高液体的PH值，通常渗滤液原水的PH值为8左右，但要使PH值升到11，通常每吨水要加入5-10千克纯度为96%的片碱，由于加入的碱太多，对后续的生化处理也造成一定的影响，因此需要加入酸类把PH值调回来。这不仅增加了工作量，也增加了运行成本。
药剂的选择：调节渗滤液PH值的药剂一般采用石灰或片碱，虽然石灰的成本较低，但调节PH值的效果远不如片碱快且石灰容易使吹脱塔结垢，从而影响吹脱效果，因此许多填埋场往往直接采用片碱作为调节剂。
结论：
1、垃圾渗滤液中的氨氮可用吹脱法去除，吹脱法建设费用低、操作管理简单，具有稳定的脱氨效果，实用性较强。
2、垃圾渗滤液氨氮吹脱法最佳PH值为11，最佳气液体积比为350：1，吹脱效率可达90%以上。
3、当吹脱塔内的填料出现板结现象时，吹脱的效率会下降，因此应控制进水的SS浓度或定期进行清洗。
4、冬季水温低，吹脱效果差，可减少渗滤液的处理量或通过提高PH值的方式保证吹脱去除率；夏季水温在达到25℃以上时，吹脱率提高较快；水温高于30℃时，在较低pH值情况下，仍可获得理想的吹脱率，从而可大大降低试剂成本。
5、吹脱出来的氨气进入大气，应进一步收集处理，否则容易引起二次污染，室仔前垃圾填埋场整考虑在氨氮吹脱系统增加一套氨吸收系统对吹脱出来的氨气进行收集。