武汉市金口垃圾场渗滤液水质特征和UASB处理系统_申锐莉

第17卷第2期土工基础Vol.17No.22003年6月SoilEng.andFoundationJune2003*收稿日期：2002-12-10作者简介：申锐莉，女，1977年生，硕士，研究方向为环境卫生影响评价。-武汉市金口垃圾场渗滤液水质特征和UASB处理系统申锐莉，程胜高，陈国鹏(中国地质大学(武汉)工程学院，武汉430074)摘要：渗滤液中含有多种对环境有害的污染物质，垃圾渗滤液的性质与垃圾成分、垃圾含水率、降水量、汽温和填埋时间等因素有关，其浓度和性质随时间呈高度的动态变化关系。根据现场运行经验，只有在满足进水化学耗氧量(COD)浓度大于5000mg/L、氨氮浓度小于600mg/L、进水温度大于30℃的条件下，上流式厌氧污泥床(UASB)系统才能取得比较理想的处理效果。关键词：渗滤液，水质特征，UASB中图分类号：X832文献标识码：A文章编号：1004-3152(2003)02-0040-041概述随着城市人口的不断增加和人民生活水平的不断提高，城市垃圾的产量也逐年增加，预计到2005年，武汉市城市垃圾产量将达到6000t/d。武汉市金口垃圾卫生填埋场位于武汉市汉口西北郊张公堤外，占地面积40ha。垃圾填埋场是汉口地区正在使用的最大垃圾处理场，现在承担着消纳江汉、硚口二区全部垃圾以及江岸、东西湖二区部分垃圾的任务。1995年在世行贷款项目支持下建成投产，设计服务年限为9年，库容量为607×104m3。该场是按照现行的卫生填埋技术标准和规范设计的，是武汉市在用的现代化和无害化程度最高的垃圾处理场。2垃圾渗滤液的一般特征2.1渗滤液的典型水质及主要有机污染物渗滤液中含有多种污染物，而浓度变化往往很大（如表1所示）。表1渗滤液的典型水质指标及浓度变化（mg/L）项目阙值(浓度)项目阙值（浓度）颜色黄-黑灰色CODcr189－54412嗅恶臭BOD5116－19000总残渣2356－35703NH3-N20－7400总硬度3000－10000NO2-N0.59－19.26PH值5.5－8.5Pb0.069－1.53TP0.86－71.9As0.1－0.5TOC1500－20000Hg0－0.032SS200－1000Cr0.01－2.61渗滤液中有机物污染物种类繁多，目前采用GC-MS-DS技术已在长春市和广州市垃圾渗滤液中分别检出有机污染物99种和77种，其中主要有机物为芳烃、烷烃、烯烃类、酸类、酯类、醇、酚类、胺类等，且有些已被确认为可疑致癌物、促癌物和辅助致癌物。2.2渗滤液的水质特征(1)生物可降解性随填埋龄的增加而逐渐降低垃圾渗滤液中含有大量的有机污染物。一般而言，渗滤液中的有机物可分为三类：低分子量的脂肪酸类、腐殖质类高分子的碳水化合物及中等分子量的灰黄霉酸类物质。在填埋初期，渗滤液中大约90%的可溶性有机碳是短链的可挥发性脂肪酸，其中以乙酸、丙酸和丁酸为主要成分，其次是带有较多羟基和芳香族羟基的灰黄霉酸；随着填埋时间的延长，挥发性脂肪酸逐渐减少，而灰黄霉酸类物质的比重则要增加。这种有机物组分的变化，就意味着BOD/COD的下降，即渗滤液可生化性的降低。渗滤液中的BOD5（生化需氧量）一般在垃圾填埋后6个月至2.5年间逐步增加并达到高峰，此阶段的BOD5多以溶解性有机物为主。(2)营养元素比例失衡渗滤液中NH3-N浓度高，而磷元素缺乏。垃圾渗滤液中的磷含量通常较低，尤其是受渗滤液Ca2+浓度和总碱度水平的影响，溶解性的磷酸盐浓度更低。渗滤液中NH3-N浓度在厌氧填埋进入产甲烷阶段后不断上升，其达到高峰值后延续很长的时间并直至最后封场，甚至当垃圾填埋场稳定后仍可达到相当高的浓度。实验证明渗滤液中高浓度的NH3-N将降低第2期申锐莉等：武汉市金口垃圾场渗滤液水质特征和UASB处理系统43脱氢酶的活性，抑制微生物的活性，而磷不足也不利于微生物生长，同时渗滤液中高浓度NH3-N也使得生物脱氮反硝化过程碳源显得严重不足。总之，渗滤液中营养元素比例失衡给渗滤液的生物处理，尤其是好氧生物处理带来了困难。（3）金属离子含量低渗滤液中含有多种金属离子，其浓度与所填埋垃圾的类型、组分和时间等密切相关。对仅填埋城市生活垃圾的填埋场渗滤液而言，其浓度较其它污染物低得多。据报道，生活垃圾中的微量重金属溶出率很低，在水溶液中为0.05%～1.80%，微酸性溶液中为0.5%～5.0%，且垃圾本身对重金属有较强的吸附能力。填埋场陈腐垃圾的重金属含量远高于新鲜垃圾，垃圾本身对重金属有较强的吸附能力；同时渗滤液带出的重金属累计量约占垃圾带入总量的0.5%～6.5%，垃圾中的微量重金属也只有很少一部分进入了渗滤液。3垃圾渗滤液水质影响因素分析3.1垃圾成分对渗滤液水质的影响如表2所示。表2武汉市垃圾成分组成表垃圾成分1984年1994年2001年