填埋場(chǎng)垃圾滲濾液老液添加比例對(duì)缺氧段的影響

王瀚卿 姜威 張麟 王連杰 劉鵬

(天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團(tuán)股份有限公司科創(chuàng)中心，天津 300381)

0 引言

垃圾滲濾液是垃圾填埋場(chǎng)的重力流動(dòng)產(chǎn)物，又稱滲漏液、滲瀝液、浸出液，為垃圾在堆放和處置過程中由于雨水地表水和地下水的浸泡，或是因溶解提取、水解發(fā)酵等反應(yīng)所產(chǎn)生的二次污染物，其主要來(lái)源于垃圾自身水分、垃圾生化反應(yīng)產(chǎn)生的水、雨水及地表水。垃圾滲濾液根據(jù)來(lái)源主要分成垃圾填埋場(chǎng)滲瀝液、垃圾焚燒廠滲瀝液、垃圾綜合處理場(chǎng)滲瀝液及垃圾中轉(zhuǎn)站滲瀝液。[5]

垃圾填埋場(chǎng)的物理、化學(xué)及生物因素都會(huì)影響其滲濾液的性質(zhì)，填埋場(chǎng)老液具有可生化性低、氨氮高等特點(diǎn)，氨氮隨著填埋年份增加最高能達(dá)到2000～3000mg/L[2]。

隨著全國(guó)城市化的發(fā)展，城市人口也大幅度上漲，城市周邊的垃圾處理對(duì)于城市環(huán)境保護(hù)、污染防治和可持續(xù)發(fā)展的影響也越來(lái)越大，垃圾滲濾液的處理也日益重要。

1 組分分析

垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的組分會(huì)隨填埋時(shí)間的增加發(fā)生變化，一般而言填埋齡超過5 年以上的垃圾滲濾液成為老液，其易生物降解有機(jī)物濃度會(huì)降低可生化性變差，同時(shí)重金屬離因子會(huì)發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)形成難溶固體化合物從水中脫離，導(dǎo)致重金屬濃度開始下降，氨氮濃度由于含氮可生化有機(jī)物的厭氧水解和發(fā)酵所致反而增高。[6,7]

取來(lái)三種不同垃圾滲濾液，對(duì)其進(jìn)行組分分析。NPOC、TN使用非色散紅外線吸收法，NO2、NO3使用離子色譜法；重金屬使用電感耦合等離子光譜法；NH3使用納氏試劑分光比色法。

表1 為三種滲濾液的四種組分含量。

2 缺氧實(shí)驗(yàn)

垃圾滲濾液的生物處理法中的厭氧生物處理法有著費(fèi)用低并且能承受較高的有機(jī)負(fù)荷的特點(diǎn)[1][4]，因此我們利用其中垃圾滲濾液老液進(jìn)行缺氧實(shí)驗(yàn)，分析并比較不同投加比的缺氧效果。

實(shí)驗(yàn)方案：

(1) 取8 份1L缺氧段水樣置于8個(gè)標(biāo)記為1 號(hào)、2 號(hào)、3號(hào)……8 號(hào)的1L 燒杯中；

(2)在上述8 個(gè)燒杯中分別加入10ml 的500mg/L 硝酸鉀標(biāo)液(相當(dāng)于添加了5mg 總氮)；

(3)按順序在1～8 號(hào)燒杯中加入0、0.25ml(0.025%)、0.5ml (0.05%)、1ml(0.1%)、1.5ml(0.15%)、2.6ml(0.26%)、5ml(0.5%)、10ml(1%)的垃圾滲濾液；

(4)分別測(cè)初始狀態(tài)的CODcr、TN、NH3；

(5)將分別倒出500ml 至呼吸速率測(cè)定儀器燒瓶中置于22～25 度水浴中，在磁力攪拌下進(jìn)行模擬缺氧條件并通過導(dǎo)管排出產(chǎn)生的氣體；

(6)3 小時(shí)后，停止攪拌，分別測(cè)定三個(gè)燒瓶中的上清液的

表1 滲濾液組分

表2 為三種滲濾液的重金屬組分含量。CODcr、TN、NH3。

表2 滲濾液重金屬組分

圖1 為實(shí)驗(yàn)中所使用的缺氧反應(yīng)設(shè)備。

圖1 缺氧反應(yīng)設(shè)備

反應(yīng)前后的檢測(cè)數(shù)據(jù)見表3。

表3 缺氧反應(yīng)前后數(shù)據(jù)

通過計(jì)算得到CODcr、TN、NH3實(shí)際的去除量，見表4。

表4 實(shí)際除去量

根據(jù)表4 的去除量做出投加各投加比例的去除曲線如圖2所示。

圖2 各組分隨著投加比例不同的去除曲線

填埋場(chǎng)滲濾液老液的組分有著高總氮，高氨氮難生化的特點(diǎn)[3]。在本文實(shí)驗(yàn)的缺氧體系下，垃圾填埋場(chǎng)老液投加比例超過0.025%時(shí)會(huì)對(duì)缺氧后出水帶來(lái)氨氮負(fù)擔(dān)，增加好氧段壓力；投加比例超過0.26%則會(huì)因填埋場(chǎng)老液自身高總氮，難生化的特點(diǎn)超出缺氧生物體系負(fù)荷引入過量的總氮；當(dāng)投加比例增至1%時(shí)因引入過量的難降解COD 和氨氮，對(duì)缺氧生物體系帶來(lái)過量沖擊導(dǎo)致COD 去除效果差。

因此在對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行生物處理時(shí)可進(jìn)行缺氧反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，尋找和選擇合適的投加比例，以此達(dá)到合適的生物處理效果。