准好氧矿化垃圾床处理渗滤液的效能恢复研究

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随着我国城市生活垃圾产量的增长,渗滤液的产量也大大增加。垃圾渗滤液中污染物组成复杂、具有COD和氨氮浓度高、盐离子含量高、色度高并有臭味等特点,成为垃圾处理中防治环境污染所须解决的关键问题。准好氧矿化垃圾床(SAARB)内同时有好氧、厌氧和缺氧环境,能更快去除大部分有机污染物,对于NH4+-N的处理效果也较好,同时成本低廉,因此得到了广泛的研究与运用。我国普遍存在着实际渗滤液产量高于设计值的问题,这表明实际的渗滤液处理设施会很长时间处于高负荷甚至超负荷状态。而且随着投入垃圾填埋场运营时间的增加,需要处理的老龄渗滤液的量也逐渐增多。相较于年轻渗滤液,老龄渗滤液盐度更高,难降解有机物更多,碳氮比(主要是BOD/TN)失调,对于连续运营的生物处理器会有很大负担。但对于高负荷连续处理老龄垃圾渗滤液的准好氧矿化垃圾床的处理率衰减、污染物积累及如何恢复处理率方面相关的研究较少。而淋洗是一种高效、简单、有成本效益的多成分污染土壤修复手段,也是研究土壤中污染物、各种离子淋失及交换的重要途径。基于此,本课题利用三个不同情况运行后的准好氧矿化垃圾床(SAARB 1、2、3#,SAARB 1、3#曾处理老龄渗滤液,SAARB 2#曾处理年轻渗滤液)室内模型,通过连续处理老龄渗滤液,生活污水淋洗,再次连续处理老龄渗滤液的手段,对出水中碳氮污染物转化、盐离子变化、三维荧光光谱进行分析,探究准好氧矿化垃圾床处理渗滤液过程阴离子及碳氮污染物的积累规律,以及淋洗对准好氧矿化垃圾床渗滤液处理率恢复的作用,为准好氧矿化垃圾床处理渗滤液领域的工程应用提供一定参考。第一阶段处理渗滤液时,处理过年轻渗滤液的SAARB 2#污染物和盐分积累较少,处理过老龄渗滤液的SAARB 1、3#污染物和盐分积累较多。连续处理老龄渗滤液的情况下,SAARB 1、3#出水各种污染物去除率衰减较快,SAARB 2#出水各种污染物去除率衰减较慢。整个阶段氨氮去除率较高,衰减较低,说明准好氧矿化垃圾床对氨氮有较好的去除。而硝态氮和TN的积累都比较多,TN去除率较差,衰减较大,盐分积累使得N2O排放通量也逐步上升。以上表明连续处理老龄渗滤液的准好氧矿化垃圾床处理率衰减较大。淋洗过程中,UV254代表的物质淋洗出的较多。在出水CODCr相差不大的情况下,处理过老龄渗滤液的SAARB 1、3#显色污染物积累的比处理过年轻渗滤液的SAARB 2#多。矿化垃圾床中积累的氨氮较少,甚至还能够去除淋洗用生活污水的一部分氨氮,淋洗出水的NO3--N浓度下降较快,淋洗出的总氮中有机氮含量较高。矿化垃圾床在处理渗滤液时积累了大量的Cl-,淋洗能够有效淋洗出积累的盐离子,降低矿化垃圾床内盐分含量。淋洗过后第二次处理渗滤液阶段,矿化垃圾床的CODCr、色度、UV254去除率均大幅提高。SAARB 1、2、3#出水CODCr去除率分别提高了17.82%、16.22%和15.60%,色度去除率分别提高了19.04%、5.39%和11.48%,UV254去除率分别提高了28.29%,14.00%和18.18%。UV254去除率上升最高,这可能是因为吸附作用的恢复比受盐度影响的微生物的降解活动恢复大。氨氮的去除率都在98%以上,淋洗出水的NO3-</sup>N浓度大大降低,说明淋洗使反硝化菌活性增加,TN去除的提升效果也很明显,N2O排放通量远远小于第一阶段末期。淋洗过后矿化垃圾床中Cl-离子积累已经较少,因此对渗滤液的盐分又有了较强的截留。总体来说淋洗对准好氧矿化垃圾床的渗滤液处理率有较好的恢复作用。
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