興豐垃圾填埋場滲濾液中pH值、COD和BOD5的變化特征

林碧娜，汪屈鋒，林愛玲，許潔珊

（廣州環投禺山環保能源有限公司，廣東 廣州510070）

1 引言

滲濾液是生活垃圾填埋場運行乃至封場后的數十年都會產生的有害高濃度有機廢水，水質成分復雜且變化大，直接受垃圾特點、填埋工藝、填埋場氣象水文條件及填埋場“年齡”等因素影響［1～3］。尤其是在填埋場進入“中老齡”階段（填埋時間大于5年）后，水質有著可生化性差，氨氮濃度高等特點，使得滲濾液處理的達標排放成為世界難題［4］。廣州興豐生活垃圾填埋場是國內最大、建設和營運水平最高的生活垃圾衛生填埋場。2002年8月開始投入運行，自2004年開始一直處于超負荷填埋，其滲濾液產量遠遠大于原來的設計處理規模，水質與填埋初期發生很大的變化，使得原有處理工藝不再適合目前水質，急需進行改造工程。本文對興豐垃圾填埋場滲濾液水質進行分析，旨在為滲濾液處理的管理和技改提供理論依據。

2 監測方法

從2005年1月至2011年2月對廣州興豐生活垃圾填埋場1號調節池（總庫容為5.24萬m3，滲濾液由浮盤式提升泵泵入滲濾液處理廠）中滲濾液原液進行每月跟蹤監測。嚴格按照《水和廢水監測分析方法》（第四版）中測定方法進行測驗，監測因子有：pH值、COD、BOD5和氨氮，并利用數據處理軟件（Sigmplot10.0）統計分析。

3 結果與討論

3.1 pH值的變化趨勢

從圖1中可以看出，從2005年1月到2011年2月，廣州興豐生活垃圾填埋場滲濾液的pH值變化范圍為6.5～8.24，2005年～2008年間垃圾的pH值變化波動較大；2009年到2011年初維持在7.73～8.24之間，且趨向于平穩，呈現弱堿性。根據China［5］等人對滲濾液特征與填埋場“年齡”關系的研究，填埋時間介于5～10年時，其pH值為6.5～7.5，填埋時間大于10年時，其pH值大于7.5。廣州興豐滲濾液pH值在填埋7年（2009年）后便大于7.5，表明提前進入垃圾填埋“老齡”階段，這種現象可能與該填埋場的填埋工藝、廣州的垃圾特點有關，同時這種較高的pH使得在處理工藝進水時常常需要對水質的pH值進行調整，給滲濾液的處理達標排放造成一定的困難。

圖1 廣州興豐生活垃圾填埋場滲濾液pH值的變化趨勢

3.2 COD和BOD5的變化趨勢

由圖2得知，從填埋時間上來看COD和BOD5均無變化規律，同時下降趨勢明顯。2009年以前COD和BOD5都呈現較大的波動，自2009年以后趨向于平穩，COD濃度維持在5 900～16 193mg／L之間，BOD5濃度維持在1 095～7 296mg／L之間。無論是COD還是BOD5值雖均遠遠小于填埋初期滲濾液中的值［6］，但仍然有較高的濃度，與廣州大田山垃圾填埋場滲濾液在封場前仍保持高的COD、BOD5濃度［7］的結果一致，這可能與廣州市垃圾成分和廣州氣候有關。根據《廣州市環境衛生總體規劃（2011～2020）》中對廣州垃圾成分的分析，垃圾成分中易腐有機物為約占總量的48%，加上南方的雨水充足氣溫高，加大垃圾腐化程度，導致垃圾中的COD和BOD5濃度值較其他地區高［8～10］。

圖2 廣州興豐生活垃圾填埋場滲濾液COD和BOD5濃度變化趨勢

從變化特征來看兩者間有著明顯相似變化趨勢，對此，筆者對兩者進行PEARSON相關系數分析（表1），其相關系數R均低于0.8，表明了兩者間有明顯的相關性，且隨著填埋時間的推移，相關系數R變小，表明了填埋時間越久，垃圾中COD和BOD5間的相關性越差。目前相關的研究中尚未發現滲濾液中的COD與BOD5間有相關性［1］，興豐垃圾滲濾液的這種特征可能亦是因垃圾成分中易腐有機物含量高有關，BOD5濃度對COD濃度貢獻值大所致。

表1 COD和BOD5的相關性系數

3.3 BOD5／COD的變化趨勢

2009年到2011年年初，BOD5／COD的值為0.48～0.19（圖3），平均值為0.29，表明BOD5被垃圾中微生物降解程度大，這與填埋場的“老齡化”特征和興豐滲濾液處理中采用回灌技術有關。垃圾中含有大量的微生物，在填埋后大量繁殖生長，降解滲濾液中有機物濃度，隨著填埋時間的推移，降解程度越來越高。王琪等［11］人經試驗研究認為，滲濾液回灌有助于在填埋層中建立有機物降解的微生物優勢菌群，COD去除率最高可達95%以上。廣州興豐生活垃圾填埋場滲濾液采用UASB＋SBR＋CMF＋RO處理工藝，RO濃縮液回灌到填埋場。這種方式加快了初期填埋層中微生物的培養繁殖和處理能力的形成，使得初期填埋層快速進入穩定期填埋層，降解了COD和BOD5濃度。但隨著填埋場進入“老齡”階段，回灌技術造成較低的BOD5／COD值，使得原有的工藝中的UASB基本不起作用，在目前實際運行當中，興豐垃圾滲濾液從1號調節池泵入均衡池經格柵后直接進入SBR池處理，不再進行厭氧處理。

圖3 廣州興豐生活垃圾填埋場滲濾液BOD5／COD濃度變化趨勢

4 結語

廣州興豐滲濾液pH值在填埋7年后便大于7.5，提前進入垃圾填埋“老齡”階段。自2009年以后興豐垃圾滲濾液中pH值的波動越來越小，穩定在7.73～8.24之間，且有增大的趨勢；這種穩定在弱堿性的現象使得滲濾液在進入原有的處理工藝時需投加酸堿進行調整，一定程度上增加了處理費用和處理難度。

COD和BOD5均有大幅度下降，但仍保持較高值，兩者間有明顯的相關性；這與南方垃圾中易腐有機物含量高和高溫多雨的氣候有關，COD濃度受BOD5濃度影響較大。BOD5／COD的值介于0.48～0.19之間，可生化性差，這種明顯的垃圾填埋“老齡化”的特點給滲濾液的達標處理造成很大的困擾，建議在興豐滲濾液處理技改工程中采用化學氧化（如Fenton）和好氧工藝（如BAF）等工藝，以滿足滲濾液的達標排放。

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［7］范家明，周少奇.廣州大田山垃圾填埋場滲濾液污染現狀的調查［J］.環境衛生工程，2001，9（4）：160～162.

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