山东美丽新村污水处理设备

美丽新村污水处理设备

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垃圾渗滤液特别是早期垃圾渗滤液物含量较高，因此不少研究人员尝试将其转化成 H2、CH4、CO 等能源形式。其中，利用垃圾渗滤液制取氢气这一清洁能源被认为是一个颇有发展前景的方向。

1 生物制氢

在较早期的研究中，研究人员发现某些微生物在特定条件下可以利用垃圾渗滤液中的物产出氢气。余丽佳等[13]利用厌氧膨胀颗粒污泥床反应器及初期垃圾渗滤液进行发酵制氢，结果表明在运行条件为中温 35±1 ℃，pH 为 5.0~5.5，水力停留时间为 24h，反应器内液体上升速度为 3.7 m/h 时，系统的 CODCr去除率和氢气产生速率分别为 49.6 %~51.6 %和 1996~2183 mL/(L·d)。

Hassan等[14]构建了一种微生物电解系统从模拟垃圾渗滤液中以较低的成本制氢，当外加驱动电压为 1.0 V 时，测得系统电流密度为 1000~1200 mA/m2，制氢速率可达 0.148 L/(L·d)。由于生物制氢往往对运行条件的控制要求较高，难以稳定保持较快的制氢速率，因此有研究人员尝试用临界水气化技术加快速地从垃圾渗滤液中制取氢气。

2 临界水气化制氢

渗滤液临界水气化制氢是利用临界水强的传质及溶解能力，将渗滤液中的物质溶解后，在蒸汽重整及水气转换等作用下使物分解和转化成包括氢气在内的小分子物质的技术。龚为进等[15]尝试利用临界水气化技术从垃圾渗滤液中制取氢气，在温度、压力、反应时间分别为 470 ℃、23.1 Mpa、10 min时，临界水气化气体产物中 CH4、CO2和 H2分别达到 32.34 %、2.72 %、61.88 %。在该团队后续的研究中[16]，以 NaOH、KOH、K2CO3、Na2CO3等碱性物质作为催化剂提高临界水气化技术从渗滤液中制氢的效率，发现在 450 ℃、28 Mpa、15 min 的反应条件下，加入 5 %(wt)NaOH 时得到的 H2摩尔分数和产率，分别为 74.40 %和 70.05 mol/kg。利用临界水气化技术处理渗滤液可大幅度降低物污染物浓度，还可回收清洁能源氢气，是一种前景广阔的处理技术，但该技术尚存在设备昂贵、运行成本较高、反应热效率偏低等问题，故暂时难以得到实际应用。

培养能源微藻

能源日渐枯竭是人类社会继续发展面临的一大难题，因此开发多新型的可再生能源刻不容缓。其中，培养能源微藻进行无机碳固定和生物燃料生产是目前的研究热点之一。

1 光生物反应器养藻

由于能源微藻的培养过程需要消耗大量氮、磷、水等资源，运行成本偏高，因此近年来研究人员尝试利用污水作为营养源，以期达到降低微藻培养成本同时净化污水的目的[17]。垃圾渗滤液中氮及总磷含量均远普通生活污水，对微藻的培养来说是良好的营养来源，因此利用垃圾渗滤液培养微藻引起了研究人员的关注。Zhao 等[18]以垃圾渗滤液与市政污水混合液作为基质，利用光生物反应器培养高密度微藻菌团，用于固定无机碳及生产生物柴油。当渗滤液占混合液体积比为 10 %时，获得的生物柴油产量和二氧化碳固定率分别为 24.1 和 65.8 mg/(L·d)。

2 膜光生物反应器养藻

由于垃圾渗滤液中氮、重金属、污染物等对微藻细胞有一定的毒性，会抑制藻细胞的光合作用，限制了微藻对垃圾渗滤液营养物质的利用效率[19]。因此，研究人员尝试利用膜光生物反应器(m-PBR)培养微藻，通过光生物反应器与膜过滤组件的结合，将微藻培养液与垃圾渗滤液分隔开，从而降低垃圾渗滤液的毒性作用对微藻细胞的影响，提高微藻生长效率和脂质产量。Chang 等[20]的研究利用 m-PBR 和垃圾渗滤液培养微藻，与使用普通光生物反应器相比，得到的微藻生物量浓度从 0.66 提高到 0.95g/L，氮磷回收效率明显提高。此外，利用 m-PBR 生产的微藻制造的生物柴油十六烷值较高而亚麻酸含量较低，表明以垃圾渗滤液为营养源时，获得的生物柴油具有良好的燃烧性能。