（环境工程专业论文）陈垃圾反应器处理晚年期渗滤液的强化调控研究.pdf

d e g r e ep a p e r o fm a s t e rc a n d i d a t ei n2 0 1 0u n i v e r s i t yc o d e ：1 0 2 6 9 e n r o l l m e n tn u m b e r ：5 1 0 7 0 8 0 2 0 6 1 e a s tc h i n an o r m a l u n i v e r s i t y e n h a n c e dc o n t r o ls t r a t e g i e so nt h e t r e a t m e n to fm a t u r el a n d f i l ll e a c h a t eb y a g e d r e f u s eb i o r e a c t o r d e p a r t m e n t ： e n v i r o n m e n t a ls c l e n c e 一 一 p r o g r a m ： e n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n g r e s e a r c ha r e a ： p o l l u t i o nc o n t r o le n g i n e e r i n g s u p e r a s s o c p r o f 17 i eb i n g e r v i s o r ：o c1 - r o tx 1 e c a n d i d a t e ： 垃旦垒qy i 2 0 1 0 0 5 华东师范大学学位论文原创性声明y 帆1 7 叭4 眦2 吣叭5 7 2 眦 郑重声明：本人呈交的学位论文砖杰妈婷詈如理b 勉张鸸选谘6 窃彩阚蹴 是在华东师范大学攻读吐博士( 请勾选) 学位期间，在导师的指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或 撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说 明并表示谢意。 作者签名：堕 日期：弘l 口年岁月了1 日 华东师范大学学位论文著作权使用声明 p 钕玛坝理蹦奴渗逸泼酌强诵特痢。乞系本人在华东师范大学攻读 学位期间在导师指导下完成的硒企博士( 请勾选) 学位论文，本论文的研究成果归华东 师范大学所有。本人同意华东师范大学根据相关规定保留和使用此学位论文，并向主管 部门和相关机构如国家图书馆、中信所和“知网”送交学位论文的印刷版和电子版；允 许学位论文进入华东师范大学图书馆及数据库被查阅、借阅；同意学校将学位论文加入 全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版， 采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。 本学位论文属于( 请勾选) () 1 经华东师范大学相关部门审查核定的“内部 或“涉密 学位论文幸， 于年月日解密，解密后适用上述授权。 ( u2 不保密，适用上述授权。 导师签名本人签名 吕宝一 知j 。年岁月3 1 日 “涉密”学位论文应是已经华东师范人学学位评定委员会办公室或保密委员会审定过的学位 论文( 需附获批的华东师范大学研究生申请学位论文“涉密”审批表方为有效) ，未经上 述部门审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用 上述授权) 。 华东师范大学硕士论文 硕士学位论文答辩委员会成员、评阅人名单 姓名职称单位备注 徐亚同教授华东师范大学主席 史家棵教授华东师范大学答辩委员 顾玉祥高级工程师上海环境工程技术有限公司答辩委员 华东师范火学硕士论文 目录 中文摘要i a b s t r a c t - i i i 第一章综述1 1 研究意义1 2 国内外研究现状2 2 1 垃圾渗滤液的产生与性质2 2 2 垃圾渗滤液处理技术研究现状。3 2 3 分子生物学技术及其在环境工程中的应用1 1 3 研究内容与技术路线。1 2 3 1 垃圾渗滤液处理小试装置的工艺简介1 2 3 2 研究内容1 4 第二章运行方式调整对污染物去除的影响1 5 1 前言。i 。1 5 2 材料与方法1 6 2 1 实验材料1 6 2 2 实验方法。1 6 3 结果与讨论1 8 3 1 调节进水对处理效果的影响1 8 3 2 调节通气对处理效果的影响2 3 3 3 不同通气量下的处理效果2 7 3 4 讨论3 2 4 d 、结。3 6 第三章不同工况下的微生物群落结构分析3 8 1 前言。3 8 2 材料与方法。3 9 2 1 实验材料3 9 2 2 实验方法。3 9 3 结果与讨论4 4 3 1 微生物计数分析4 4 3 2d g g e 群落结构分析4 8 华东师范大学硕上论文 3 3 小结。5 3 第四章结论与建议5 5 附录5 7 参考文献5 8 致谢6 6 华东师范大学硕士论文 中文摘要 相对于垃圾的堆肥处理和焚烧处理，填埋处理是目前最普遍采用的处理方 法，但随之产生的垃圾渗滤液会对环境产生严重的污染。新颁布的国家生活垃 圾填埋场污染控制标准( g b l 6 8 8 9 2 0 0 8 ) 不仅对垃圾渗滤液的c o d 、b o d 5 、 氨氮、悬浮物和大肠杆菌等进行了更严格的控制，也明确了总氮、总磷及重金属 的排放指标。传统的垃圾渗滤液处理技术要达到新的排放标准面临严峻挑战，对 垃圾渗滤液处理技术展开研究具有重要实际应用价值。 陈垃圾反应器是利用陈垃圾表层的好氧微生物和底层厌氧微生物的降解作 用、陈垃圾颗粒的吸附、离子交换及螯合等，使渗滤液得到净化，其主要运行机 制为进水吸附落干降解。陈垃圾反应器对渗滤液，特别是新鲜渗滤液有较好的 去除效果，已在实际工程中得到广泛应用。但是对于晚年期的渗滤液，采用陈垃 圾反应器进行处理的研究较少。 本文以上海老港垃圾填埋场填埋多年的陈垃圾和废弃多孔滤料为填料构建 实验室陈垃圾反应器处理晚年期垃圾渗滤液，通过对反应器进水和通气的调控， 研究了不同运行条件下陈垃圾反应器对晚年期渗滤液的处理效果；研究了通气对 微生物群落结构的影响，以及与处理效果之间的关系；结合进出水水质指标、空 气中氨气浓度以及分子生物学技术的研究，探讨了陈垃圾反应器可能的脱氮途 径，本文的主要研究结论如下： ( 1 ) 相同水力负荷下改变进水频率对污染物质的去除影响较小。每天3 次 进水对c o d 、n h 3 n 和t n 的去除率分别为3 9 、5 3 和2 4 ，每天6 次进水 对c o d 、n h 3 n 和t n 的去除率分别为4 1 、5 8 和2 5 。增加进水频率并不 能显著提高污染物在落干期的降解效果。 ( 2 ) 通气对污染物的去除率有较明显的提高，通气( 气固比o 3 ) 较未通气 c o d 、n h 3 n 和t n 的去除率分别高出1 0 个、3 0 个和1 0 个百分点，而继续增 大通气( 气固比0 4 ) 对污染物质的去除影响较小。这是因为通气一方面可以改 善供氧环境，促进异养细菌和硝化细菌的生长，另一方面可以形成厌氧好氧交 替状态，利于污染物质的去除。通过串联降低负荷后，污染物的去除又有明显的 提升，特别是c o d 和氨氮的去除，表明水力停留时间对难降解污染物的去除有 较大影响，但是对总氮的去除影响较小。 华东师范大学硕士论文 ( 3 ) 微生物计数结果表明，反应器上部细菌数量均高于下部，通气明显提 高了异养细菌和硝化细菌的数量，通气较未通气细菌数量多一个数量级，而反硝 化细菌数量则变化不明显。继续增大通气量也可以增加细菌的数量，但是没有数 量级的差别。 ( 4 ) 微生物群落结构的p c r d g g e 结果表明，通气较未通气条带有明显的 变化，同时细菌多样性较未通气有所增加。m v s p 聚类分析表明，通气和未通气 相似性差别较大，而继续增大通气则对相似性影响较小。通气明显改变了微生物 群落结构，而多样性的群落结构又有利于对污染物的去除。 ( 5 ) p c r d g g e 割胶测序结果表明，陈垃圾反应器中细菌主要为 p s e u d o m o n a s 以及不可培养的a l c a n i v o r a xs p 5 2 1 1 、1 3 - p r o t e o b a c t e r i u m 、 d e c h l o r o m o n a sa r o m a t i c ar c b 等。硝化细菌也多为不可培养的氨氧化细菌。 ( 6 ) 由于原水的碳氮比较低( 接近于1 ) ，缺少硝化反硝化途径脱氮所需要 的碳源，使得总氮的去除效率较低。同时通过p c r 方法未能检测到厌氧氨氧化 基因的存在，结合环境中氨气浓度的测定数据，推测陈垃圾反应器的主要脱氮途 径为生物反硝化以及氨挥发。 本研究表明，通过调节陈垃圾反应器的运行工况，增加通气，降低运行负荷， 是渗滤液污染物去除的有效途径。 关键词：陈垃圾反应器，晚年期渗滤液，通气，微生物群落结构，污染物去除 。 华东师范大学硕十论文 a b s t r a c t l a n d f i l li st h et e c h n o l o g yu s e dm o s tw i d e l yt od i s p o s et h es o l i dr e f u s er e l a t i v et o c o m p o s t i n gt r e a t m e n ta n dw a s t ei n c i n e r a t i o n t h el e a c h a t ei tg e n e r a t e sw i l lc a u s e s e r i o u sp o l l u t i o nt ot h ee n v i r o n m e n t t h e ”m s wl a n d f i l lp o l l u t i o nc o n t r o ls t a n d a r d ” ( g b l6 8 8 9 - 2 0 0 8 ) p r o m u l g a t e dr e c e n t l yn o to n l yh a ss t r i c t e rl i m i t sf o rl e a c h a t ec o d ， b o d 5 ，a m m o n i an i t r o g e n ，s u s p e n d e ds o l i d sa n de c o l i ，e t c ，b u ta l s od e f i n e st h e s t a n d a r d sf o rt h ed i s c h a r g eo ft h et o t a ln i t r o g e n ，t o t a lp h o s p h o r u sa n dh e a v ym e t a l s i n o r d e rt om e e tt h en e we m i s s i o ns t a n d a r d ，t h et r a d i t i o n a ll a n d f i l ll e a c h a t et r e a t m e n t t e c h n o l o g i e sf a c e dm o r e s e v e r ec h a l l e n g e s t h e r e f o r e ，t h er e s e a r c ho nl a n d f i l l l e a c h a t et r e a t m e n th a si m p o r t a n tp r a c t i c a la p p l i c a t i o nv a l u e a g e - r e f u s e db i o r e a c t o ri sa n e w t e c h n o l o g yf o rt h el e a c h a t et r e a t m e n t i tu s e st h e a e r o b i cm i c r o o r g a n i s m so nt h eu p p e rs u r f a c ea n dt h ea n a e r o b i cm i c r o b i a lo nt h e 锤 l o w e rs u r f a c e ，i nc o m b i n a t i o nw i t hp a r t i c l e sa d s o r p t i o n ，i o ne x c h a n g ea n dc h e l a t i o nt o r e m o v et h ep o l l u t a n t s t h em a i no p e r a t i n gm e c h a n i s mw a sw a t e ra d s o r p t i o nd r y d e g r a d a t i o n a g e r e f u s e d b i o r e a c t o rh a sg o o dt r e a t m e n te f f e c to ft h el e a c h a t e ， e s p e c i a l l yo ft h ef r e s hl e a c h a t e a n d i th a sb e e nw i d e l ya p p l i e di n p r a c t i c a l e n g i n e e r i n g b u tt h e r ew e r ef e ws t u d i e so nt h eo l dl e a c h a t et r e a t m e n tw i t ht h eu s eo f t h ea g e - r e f u s e db i o r e a c t o r i nt h i sp a p e r , t h ea g e dr e f u s ei ns h a n g h a il a o g a n gl a n d f i l la n dw a s t ep o r o u sf i l t e r m a t e r i a lw e r eu s e da sc a r r i e r st ob u i l da g e dr e f u s eb i o r e a c t o r , a n dt h eo l dl a n d f i l l l e a c h a t ew a st r e a t e db yt h eb i o r e a c t o r si nt h i sl a t e ry e a st h ee f f e c t so fd i f f e r e n t o p e r a t i n gc o n d i t i o n so ft h ea g e dr e f u s eb i o r e a c t o rb ya d j u s t i n gi n f l o wa n da e r a t i o n w a ss t u d i e d ；b a s e do nt h ea n a l y s i so fb a c t e r i ac o m m u n i t ys t r u c t u r ei nd i f f e r e n t o p e r a t i n gc o n d i t i o n s ，t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e na r e a t i o na n dt h em i c r o b i a lc o m m u n i t y s t r u c t u r e ，a sw e l la st h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt r e a t m e n te f f e c t sa n dt h em i c r o b i a l c o m m u n i t ys t r u c t u r ew e r es t u d i e d ；b yc o m b i n i n gt h ee f f l u e n t s t a t u sa n dp c r d e t e c t i o n ，t h ep o s s i b l ew a yo fn i t r o g e nr e m o v a lw a sa n a l y s e d ，c o n c l u s i o n sw e r e d r a w na sf o l l o w s ： ( 1 ) u n d e rs a m eh y d r a u l i cl o a d i n gr a t e ，i n f l u e n t 仃e q u e n c yh a dl i t t l ei m p a c to n t h ep o l l u t a n t sr e m o v a l t h ec o d ，n h 3 一na n dt h et nr e m o v a lr a t ew e r e3 9 ，5 3 华东师范人学硕十论文 a n d2 4 r e s p e c t i v e l yi nt h eo p e r a t i o no f3t i m e sad a y , i nt h eo p e r a t i o no f6t i m e sa d a y , t h ec o d ，n h 3 一na n dt h et nr e m o v a lr a t ew e r e4 1 ，5 8 a n d2 5 r e s p e c t i v e l y ( 2 ) t h ea e r a t i o nc o u l de n h a n c et h ep o l l u t a n t sr e m o v a ls i g n i f i c a n t l y t h ec o d ， n h 3 - na n dt h et nr e m o v er a t ew e r e1 0 ，3 0 ，1 0 h i g h e rt h a nt h o s eo f n o n a e r a t i o n i n c r e a s i n ga e r a t i o nd i ds m a l li n f l u e n c eo nt h ep o l l u t a n t sr e m o v a l o n t h eo n eh a n d ，a e r a t i o nc a ni m p r o v et h ea e r o b i ce n v i r o n m e n tf o rh e t e r o t r o p h i cb a c t e r i a a n dn i t r i f y i n gb a c t e r i a lg r o w t h ；o nt h eo t h e rh a n d ，a e r a t i o nc a nc r e a t ea n a e r o b i c - a n o x i cc o n d i t i o n s ，i t sc o n d u c i v et ot h er e m o v a lo fp o l l u t a n t s r e d u c et h el o a d i n gr a t e t h r o u g ht h es e r i e s ，t h er e m o v a lo fp o l l u t a n t se n h a n c e do b v i o u s l y ，e s p e c i a l l yf o rt h e r e m o v a lo fc o da n da m m o n i an i t r o g e n ，i n d i c a t e dt h a th y d r a u l i cr e t e n t i o nt i m eh a v ea g r e a ti m p a c to nt h er e m o v a lo fr e f r a c t o r yp o l l u t a n t s ，b u ti td i dl i t t l ei m p a c to nt h et o t a l n i t r o g e nr e m o v a l ( 3 ) t h en u m b e ro fb a c t e r i ai nt h eu p p e ro fb o t ha e r a t i o ns t a g ea n dn o n a e r a t e d s t a g ew e r eh i g h e rt h a nt h a ti nt h eb o t t o m t h en u m b e ro fh e t e r o t r o p h i cb a c t e r i aa n d n i t r i f y i n gb a c t e r i ai na r e a t i o ns t a g ew e r em o r et h a nt h a to fn o n a e r a t i o nb ya no r d e ro f m a g n i t u d e ，w h i l et h ec h a n g eo fd e n i t r i f y i n gb a c t e r i aw a s n o to b v i o u s e x t e n da e r a t i o n t i m ec a na l s oi n c r e a s et h en u m b e ro fb a c t e r i a ，b u tt h e r ew a sn oo r d e r so fm a g n i t u d e d i f f e r e n c e ( 4 ) a e r a t i o nc o u l dc h a n g et h eb a c t e r i a lc o m m u n i t ys t r u c t u r es i g n i f i c a n t l g p c r d g g ep r o f i l e ss h o w e dt h ei n c r e a s eo fb a c t e r i a ld i v e r s i t ya f t e ra e r a t i o n ，a l s o m v s pc l u s t e ra n a l y s i ss h o w e dt h a tt h es i g n i f i c a n c ed i f f e r e n c eo fb a c t e r i a lc o m m u n i t y b e t w e e na e r a t i o ns t a g ea n dn o n - a e r a t i o ns t a g e ，h o w e v e r ，i n c r e a s ea e r a t i o nh a dl e s s i m p a c to nt h es i m i l a r i t y ( 5 ) s e q u e n c i n gr e s u l t so fd g g e b a n ds h o w e dt h a tt h em a j o rm i c r o b a lc o l o n i e s i nt h e b i o r e a c t o rw e r e p r o t e o b a c t e r i u m ，a l c a n i v o r a xs p 5 2 1 - 1 ， u n c u l t u r e d f l - p r o t e o b a c t e r i u m , d e c h l o r o m o n a sa r o m a t i c ar c ba n ds oo n t h e s eb a c t e r i aw e r e o f t e ns e e ni nt h el e a c h a t ea n dl a n d f i l ls t u d y n i t r i f y i n gb a c t e r i aa r em a i n l yu n c u l t u r e d a m m o n i a - o x i d i z i n g b a c t e r i a ( 6 ) t h ec nw a sl o w e ri nm a t u r el a n d f i l ll e a c h a t e ，a n dt h ec a r b o ns o u r c ew a s l a c kf o rt h ed e n i t r i f i c a t i o n ，t h e r e f o r e ，t h et o t a ln i 打o g e nr e m o v a le f f i c i e n c yw a sl o w s i n c et h ea n a e r o b i ca m m o n i u m - o x i d i z i n gb a c t e r i aw a sn o td e t e c t e d b yp c r i v 华东师范大学硕上论文 ( p o l y m e r i cc h a i nr e a c t ) ，c o m b i n e dt h ea m m o n i ac o n c e n t r a t i o nc h a n g e s i nt h e a t m o s p h e r e ，t h ep o s s i b l ep a t h w a yo fn i t r o g e nr e m o v a li nt h ea g e dr e f u s eb i o r e a c t o r w a sd u d u c et ob i o l o g i c a ld e n i t r i f i c a t i o na n da m m o n i av o l a t i l i z a t i o n t h i ss t u d ys h o w e dt h a tb ya d j u s t i n gt h er e a c t o ro p e r a t i n gc o n d i t i o n s ，s u c ha s i n c r e a s i n g a i rv e n t i l a t i o na n dd e c r e a s i n gh y d r a u l i cl o a d i n g ，w e r ea ne f f e c t i v e s t r a t e g i e st oe n h a n c et h ep o l l u t a n t sr e m o v a l k e yw o r d ：a g e dr e f u s eb i o r e a c t o r , m a t u r el a n d f i l ll e a c h a t e ，a e r a t i o n ，m i c r o b i a l c o m m u n i t ys t r u c t u r e ，p o l l u t a n t sr e m o v a l v 华东师范大学硕士论文 1 研究意义 第一章综述 随着经济发展、人民生活水平的提高及城市化进程的加快，我国城市生活垃 圾的产量在急剧增加。据统计，我国城镇垃圾人均日产量为1 2 1 4k g ，人均年 产量为4 4 0 5 0 0k g 。截至到2 0 0 7 年，全国的城市生活垃圾年产量已达到2 亿吨， 并且以每年8 1 0 的速度递增，日益增长的城市垃圾对生态环境正构成严峻的 挑战i l - 5 j 。 与焚烧、堆肥等处理方法相比，卫生填埋工艺具有建设周期短、工艺简单、 适应性强、处理量大、基建投资和运行成本低等特点。目前我国9 0 ( 含简易填 埋) 以上的城市生活垃圾采用填埋处理，在今后较长的一段时期内，卫生填埋仍 将是我国消纳垃圾最重要的方法【剐。 垃圾填埋场渗滤液是一种污染物浓度高、持续时间长、流量不均匀、水质变 化大的有机废水f 7 _ 9 j 。一般情况下，渗滤液色度深且有恶臭，对周围水体及土壤 等自然环境的污染程度要远比城市生活污水等大的多。这一废水若不经无害化处 理，将严重污染周围的土壤和水系，并通过食物链直接或间接地进入人体，危害 人类健康【1 0 , 1 1 】。 我国现有7 0 0 多座填埋场，日产渗滤液4 , - - , 8 万吨，只有1 2 的填埋场渗滤 液进行了达标处理( 进入市政管网) ，有4 9 的填埋场渗滤液进行了处理，但未 达标；而剩下3 9 的填埋场根本就没有进行任何处理而直接排放到周围环境中， 严重污染了土壤、地表水和地下水，对填埋场的正常运行造成了严重的负面影响 1 1 2 1 o 填埋场渗滤液的处理一直是世界公认的难题，至今尚无十分完善的处理工 艺。因其水质复杂、水量波动大、有毒有害物质含量高的污染特性，传统城市污 水处理工艺、场内回灌、预处理后与城市污水合并处理等方法或因工艺流程长， 维护管理难度大；或因处理效果差，引发二次污染；或因基建投资大、运行费用 高等限制，使绝大多数既有的常规水处理工艺难以正常运行【1 3 】。 1 9 9 7 年我国颁布的生活垃圾填埋污染控制标准( g b l 6 8 8 9 1 9 9 7 ) 仅对垃 圾渗滤液中的悬浮物、c o d 、b o d 5 、氨氮、大肠杆菌等指标有明确的三级控制 体系，其它指标多参考污水综合排放标准( g b8 9 7 8 1 9 9 6 ) ，且对总氮没有控 1 华东师范大学硕士论文 制。新颁布的生活垃圾填埋场污染控制标准( g b1 6 8 8 9 2 0 0 8 ) 对垃圾渗滤液 的达标排放有了更系统更完善更严格的标准，明确了总氮、总磷及重金属的排放 指标，使得垃圾渗滤液技术的研究更为迫切【1 4 , 1 5 l 。 陈垃圾( 有研究称矿化垃圾) 反应器技术是采用填埋1 0 年以上的陈垃圾作 为填料处理渗滤液，利用陈垃圾表层的好氧微生物和底层厌氧微生物的降解作 用、陈颗粒的吸附、离子交换及螯合等，使渗滤液得到净化【1 6 ，1 刀，其处理渗滤液 具有吸附效果好、污染物去除率高、抗冲击性能强、净化出水水质稳定等优点， 但水力负荷低、占地面积大和t n 去除效率低是该反应器主要缺点。因此，为了 达到较好的处理效果，一般陈垃圾反应器的负荷较低，占地面积较大【1 8 , 1 9 】。 目前陈垃圾反应器主要用于新鲜渗滤液的处理，而对于晚年期的渗滤液则研 究较少。为了提高陈垃圾反应器的处理效率，本试验采用上海老港垃圾填埋场填 埋多年的陈垃圾和废弃多孔滤料作为填料，构建陈垃圾反应器处理晚年期垃圾渗 滤液，通过控制进水和通气参数的变化，考察其对渗滤液处理效果的影响，同时 分析了不同运行阶段反应器的填料微生物群落结构变化情况，从而更深入地了解 反应器的运行状况，为反应器运行提供科学依据。 | ? ? 一 2 国内外研究现状 2 1 垃圾渗滤液的产生与性质 垃圾填埋场渗滤液是垃圾经过堆积或填埋后因压实和生物降解作用使垃圾 中原有的水、垃圾降解反应生成的水、场内渗入的雨水、地下水和地表水经过垃 圾层过滤后渗出的污水。影响渗滤液水量和水质的因素很多，其中影响水量的因 素主要有降水、地表径流、地下水的渗入和垃圾自身分解产水量等；影响水质的 因素主要有垃圾成分、当地气候、水文、填埋时间及填埋工艺等i 捌。 垃圾渗滤液成分复杂，氨氮浓度高、有机物浓度高且种类繁多，主要有烷烃、 烯烃、芳烃、酸类、酯类和酚类等，且多数为可疑致癌物、促癌物和辅助致癌物。 不同填埋场或同一填埋场的不同时段垃圾渗滤液的成分有很大的不同，使得垃圾 渗滤液的处理异常困难，工艺复杂、工程投资及维护远远大于一般的城市生活和 工业废水【2 1 捌。 随着填埋时间的延长，可生化降解有机物大幅度降低，晚年期的渗滤液有机 物浓度低，但是多为难降解有机物质，而氨氮含量仍维持较高浓度、c n 比例失 2 华东师范大学硕士论文 调，给处理工艺的选择带来困难，使得其难以达标排放。而且，随着水质富营养 化问题的日益严重以及人们对氮危害水环境认识的深入，废水处理中对氮的处理 要求也同益严格，给晚年期渗滤液的达标排放带来了极大的困难。 2 2 垃圾渗滤液处理技术研究现状 2 2 1 物化处理技术 ( 1 ) 混凝沉淀法 混凝沉淀法是一种广泛应用的废水处理方法，通过向废水中投加电解质做混 凝剂，使其与废水中的各种离子发生电荷吸引而使原胶体脱稳或通过颗粒间的吸 附、桥连作用凝聚形成絮状颗粒，即双电层理论和吸附架桥理论【2 3 1 。混凝沉淀法 可有效地去除垃圾渗滤液的浊度、色度和重金属离子，对c o d 和氨氮也有一定 的去除效果。 邵红【刎以天然膨润土为混凝剂处理c o d 在2 0 0 0 0 3 7 0 0 0m g l 的早年期渗 滤液，当膨润土用量为2 0g l ，p h = 7 0 时，搅拌时间为3 0m i n ，搅拌速率1 4 0r m i n ， 静置2 4h 后，c o d 去除率达到5 5 4 ；傅平割2 5 1 以混凝一臭氧氧化处理垃圾渗 滤液，当聚硅酸硫酸铁混凝剂投量为o 3m l 2 0 0m l - - 0 4m l 2 0 0m l ，p h = 8 0 时， 能去除7 0 6 的c o d 和9 0 4 的色度。 李英华等f 2 6 】采用混凝一气浮工艺对垃圾渗滤液进行预处理，采用p a c 及 p a m 作为混凝剂。结果表明，当进水c o d 为5 6 0 0m g l 时，c o d 去除率可达 到8 1 9 ，b o d 的去除率可达7 3 3 ，b c 从o 2 6 提高到了o 4 0 ，有效提高了 渗滤液的可生化性，达到了较好的预处理效果。杨健等【韧研究表明，以化学混凝 法进行前期处理，可在短时间内将渗滤液中有机物大幅去除，c o d 及色度去除 率皆可达到5 0 ，且经过化学混凝前处理的渗滤液，其性质较稳定，不会对后续 的生物处理造成影响。 混凝沉淀法处理垃圾渗滤液有其一定的优势，但污泥产生量大，费用高且容 易产生二次污染问题。 ( 2 ) 化学沉淀法 化学沉淀法是通过向渗滤液中加入某种化合物，如氢氧化物、硫化物、钡盐、 镁盐等，通过反应生成沉淀以达到去除污染物的目的，其对有机物的去除率不高， 3 华东师范大学硕十论文 但对氨氮有很好的去除。 刘文辉等【2 8 1 采用氧化镁和磷酸处理氨氮和c o d 质量浓度高达5 7 1 4m g l 和 5 0 0 2 8m g l 的渗滤液，实验表明，在p h 为9 5 ，药物投加比 n ( n m + ) ：n ( m 9 2 + ) ：n ( p 0 4 3 ) = 1 ：1 3 ：1 时，n h 3 n 的去除率达到7 6 7 ，c o d 去除率 为4 0 7 。 化学沉淀法对氨氮有很好的去除效率，但处理费用较高。 ( 3 ) 吸附法 利用吸附作用进行渗滤液的处理研究已经开展多年，常用的吸附剂有活性 炭、沸石、粉煤灰及城市垃圾焚烧炉底渣等。在渗滤液处理中，吸附剂主要用于 去除水中难降解的有机物，如苯酚、苯胺、二甲苯、腐殖酸等，以及c u 、p b 、 z n 、c r 等重金属离子和色度。吸附材料可适应不同水质的变化，但再生困难， 一旦达到饱和即需更换吸附材料。近来，生物处理结合吸附材料的吸附作用已广 泛应用于垃圾渗滤液的处理【2 9 】。 ( 4 ) 化学氧化法 化学氧化法是利用强氧化剂氧化分解废水中的污染物质，以达到净化废水目 的的一种方法。化学氧化是去除废水中污染物质的有效方法之一，通过化学氧化 可以使废水中的无机物以及有机物氧化分解，降低废水的b o d 和c o d ，或者使 废水中含有的有毒有害物质无害化。化学氧化法受水质水量变化的影响较小，出 水水质稳定，尤其是对b c 值较低( 1 2 0 0m g l 时才受到抑制；在试验过程中，m b r 污泥经历了由以异养细菌为 主到自养细菌为主的转型过程。以硝化菌为主的污泥具有良好的沉淀性能，污泥 的s v 和s v l 分别稳定在2 0 。4 3 6 之间和4 0 一7 0m l _ g 之间。 2 2 3 填埋场生物反应器技术 北美固体废物协会s w a n a ( t h es o l i dw a s t ea s s o c i a t i o no fn o r t ha m e r i c a ) x 寸 7 华东师范大学硕士论文 生物反应器填埋技术的定义是以一种可以控制的方式向填埋单元内的垃圾体注 入液体和空气以提高垃圾中微生物的活性，加速填埋垃圾稳定过程的一种垃圾填 埋技术。生物反应器填埋场技术不仅可以加速垃圾的稳定化，而且还可以降低渗 滤液中的污染物浓度m 。 ( 1 ) 原位回灌 渗滤液回灌是用适当的方法将在填埋场底部收集到的渗滤液从垃圾覆盖层 表面或覆盖层下部重新灌入填埋场，利用填埋场内大量微生物，达到消减污染物 质的目的脚4 纠。 张瑞明等在杭州天子岭填埋场采用直径4 0 m 、深2 m 填埋单元进行了回喷试 验。研究表明，c o d 可由初期1 0 9 0 0m g l 降至1 年后的1 4 3m g , l ，去除率超过 9 8 ，出水达到g b l 6 8 8 9 1 9 9 7 e - 级标准【5 0 1 。 o n a y 和p o h l a n d 掣5 1 】人在垃圾填埋场底部通气通风，使渗滤液中的n h 4 + n 转化成n 0 3 n ，然后再将渗滤液回流到场体内厌氧区域进行反硝化，发现有内循 环同时进行硝化反硝化的垃圾填埋场中氮的转化率可达9 5 ，而只有硝化作用的 填埋场中氮的转化率仅为3 0 - 5 2 ，只有反硝化作用的填埋场中氮的转化率是 1 6 2 5