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由于垃圾渗滤液高浓度难处理的水质特征以及渗滤液排放标准的高要求,对城市垃圾渗滤液的处理工艺进行研究具有重要意义。为此,对垃圾填埋场渗滤液的吹脱-Fenton-SBR-混凝组合工艺和垃圾焚烧厂渗滤液的厌氧-SBR-混凝组合工艺的DOM去除特征分别进行了分析和探讨;采用纳滤技术处理垃圾填埋场和垃圾焚烧厂渗滤液组合工艺出水,研究其性能及影响因素。
①采用三维荧光扫描、紫外-可见光谱特征、元素分析、分子量分布的DOM表征手段,对比分析垃圾填埋场和焚烧厂渗滤液组合处理工艺单元前后的DOM组分特性及变化。结果表明:
填埋场渗滤液组合工艺可较好去除大部分HA和FA的荧光物质,基本上全部去除HyI的荧光物质。填埋场渗滤液不同工艺单元DOM组分的紫外可见光谱在紫外光波长200~300nm范围内均有明显的吸收,在波长200~250nm形成1个较强的吸收峰,在短波长的吸收强度明显高于长波长。渗滤液中HA的C元素含量高于FA和HyI,HA的N含量比FA高,表明渗滤液腐殖质的苯环上结合了更多的含氮化合物。H/C的大小顺序为:HA<FA<HyI。吹脱-Fenton-SBR-混凝处理工艺对填埋场各分子量区间COD的去除效果比较理想,出水中小分子量区间的COD含量仍然相对较高。
垃圾焚烧厂渗滤液工艺可较好去除大部分HA和HyI的荧光物质,仍然剩余部分FA的荧光物质,且去除焚烧厂渗滤液DOM的HA、FA组分和HyI的工艺单元不相同。原液、厌氧和SBR工艺各组分的紫外可见光谱依次蓝移,表明DOM组分在紫外区的吸收减少。经过生物处理后,原水中在紫外区吸收强烈的共轭双键有机物和苯环被降解。渗滤液中HA的C元素含量高于FA和HyI,H/C的大小顺序依次为HA<FA<HyI,表明亲水性物质有更多的脂肪族特征。厌氧-SBR-混凝处理工艺对渗滤液中的各分子量区间的DOM均有较高的去除率,组合工艺对垃圾焚烧厂渗滤液处理效果较好。
②采用纳滤膜深度处理垃圾填埋场渗滤液经吹脱-Fenton-SBR-混凝组合工艺后的出水和垃圾焚烧厂渗滤液经厌氧-SBR-混凝组合工艺处理后的出水,研究不同操作条件下的纳滤性能。结果表明:
纳滤系统处理填埋场渗滤液,操作压力为0.4~0.7Mpa,pH=6~9,28℃的条件下,出水COD和和NH3-N分别达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-1997)的一级和三级标准。操作压力、pH和温度对纳滤的处理效率有一定影响,但不明显,根据实际条件在确定范围内操作,可获得稳定的处理效果。
纳滤系统处理焚烧厂渗滤液,操作压力为0.3~0.7Mpa,pH=6~9,28℃的条件下,出水COD和NH3-N均达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准,处理效果极佳。操作压力、pH和温度对纳滤的处理效率有一定影响,但由于进水浓度低,各因素的影响不显著。
③结合实验结果和国内外相关文献,分析了纳滤技术的适用性及其在垃圾渗滤液处理中的可行性,并对其前置处理、运行维护等进行了探讨。纳滤对COD的去除具有较好的效果,但对NH3-N的去除率不高。提高纳滤的过滤性能并降低制膜成本、优化纳滤技术水处理工艺设计以减轻膜污染,将是纳滤膜法水处理技术的研究重点。
针对渗滤液水质特征及组合工艺处理试验结果,宜调整和优化垃圾填埋场渗滤液处理组合工艺中的物化处理单元,提高氨氮处理效率,可以考虑将Fenton强氧化工艺置后。
对于垃圾焚烧厂渗滤液,现选用工艺以生物处理为主体,以纳滤为深度处理的工艺组合比较合理,可根据排放标准灵活选用工艺单元。
论文研究结果可指导垃圾填埋场和焚烧厂渗滤液处理工艺的选择,为渗滤液中污染物的去除研究提供依据,为纳滤深度处理垃圾渗滤液的技术应用推广提供参考。