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垃圾渗滤液中腐植酸的去除研究进展

文档作者：黄友福文档来源：福州大学环境与资源学院		点击数：	更新时间： 2024年02月27日
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垃坂渗施浪寸峦植酸的去除嘶毙过展
黄友福
(福州大学环境与资源学院福建福州350108)
摘要腐植酸是垃圾渗滤液中溶解性有机物的主要成分，也是造成渗滤液经生化处理后仍含有较高COD的主要原因。综
述了不同处理方法对渗滤液中腐植酸去除的研究进展。表明腐植酸物质难于有效生物处理；化学沉淀和Fenton法则将大分子
腐植酸转化为小分子：回灌法会引起腐植酸物质富集。指出生物法和物化法组合工艺可有效去除垃圾渗滤液中腐植酸等各类
溶解性有机物．并能达标排放。
关键词渗滤液腐植酸去除
中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1672—9064(2014)01—015一03
目前针对渗滤液处理工艺的研究很多．但绝大多数是以
渗滤液的宏观水质指标作为评价标准。由于渗滤液成分复
杂。且不同有机物在含量、分子量分布和化学结构等方面均
有所不同．单纯的以宏观指标来判断不同处理工艺的处理效
果是不够的。所以应针对渗滤液水质特征．分析不同工艺对
渗滤液中不同组分的去除效能．对于选择和开发相应处理工
艺具有重要指导意义。腐植酸是渗滤液中难降解有机物的主
要组分．高浓度的腐植酸会增加渗滤液处理的难度。因其难
生物降解及难以被化学药剂脱稳沉淀．这也是导致渗滤液难
以处理达标的根本原因．尚爱安等⋯对渗滤液好氧处理出水
所进行的分析表明，腐植酸占出水中658m玑COD的
61．5％：陈少华等㈦采用MBR处理渗滤液，出水中残留的
700—1000mg／LCOD基本都是腐植酸；吴成强等㈨得到相近的
结果，渗滤液MBR出水中800—900m玑COD几乎全是腐植
酸。这些都表明腐植酸是造成渗滤液经生化处理后仍含有较
高COD的主要原因。近些年来．一些学者研究了垃圾渗滤液
中溶解性有机物各组分在处理工艺中的变化情况．这些工艺
主要有生物处理法、物化法、回灌法等，下文着重论述腐植酸
在各工艺中的去除特性。
l生物处理法
生物处理法对有机物的去除机理主要有：①微生物将低
分子有机物分解成二氧化碳和水．同时将降解中间产物合成
为生物体：②微生物胞外酶对大分子有机物进行絮凝吸附去
除。生物法因其具有运行费用低、处理效率高和无化学污泥
等优点在水处理中居于主导地位。覃芳慧等㈧研究组合工艺
对溶解性有机物(DOM)的去除特性．发现SBR对DOM有良
好的去除效果．去除率高达91．7％，其中小分子量的亲水性
有机物(HvI)易被作为碳源为微生物利用而被降解，去除率
为86．7％，而对胡敏酸(HA)和富里酸(FA)的去除率也都在
90％以上．认为这是活性污泥系统中的微生物和活性污泥对
大分子量的腐植酸具有较好的吸附性能．大部分腐植酸排放
剩余污泥去除。卞琳㈣研究渗滤液中DOM在生化一物化组合
工艺处理过程中的降解特性．研究表明，渗滤液DOM各组
分紫外吸光度的E笛瓶埘比值在生化处理后明显增长。渗滤
液原水DOM以芳香性蛋白类荧光峰最强．经生物处理后．
蛋白类荧光物质降解显著．而腐殖酸类荧光物质累积效果明
显。何小松等㈣研究生物处理对DOM的去除规律，发现整个
过程DOM浓度降低了377．6m玑，总去除率为78．34％，荧光
光谱发现．调节池和厌氧处理过程DOM出现了类蛋白荧光
峰和类腐殖质荧光峰．而氧化沟和MBR出水只有类腐植酸
荧光峰．类蛋白物质和类富里酸物质主要在厌氧和好氧中去
除，而类胡敏酸物质主要在MBR过程中去除。
2物化法
(1)化学沉淀法。此法广泛用于渗滤液的预处理以去除
高浓度的氨氮，混凝沉淀是最重要的一种化学沉淀．常用的
混凝剂有硫酸铝、氯化铁和聚合氯化铝等。薛俊峰等[71研究
混凝法处理渗滤液循环回灌出水，并分析处理前后HA、FA
和HyI 3种组分的变化，研究表明，聚合硫酸铁在pH=5、投
药量为0．229，L(以Fe：0，计)的条件下的混凝效果最佳，其对
渗滤液循环回灌出水的COD去除率达58．1％。混凝剂对渗
滤液循环回灌出水中的HA、FA和HvI组分的去除效果依次
为：HA>FA>HvI．HA和FA的去除率分别为91．94％和
68．49％，而对HvI的去除率仅为30．05％，使得混凝后的上清
液中HvI部分由开始的38．28％上升至71．43％．认为这是因
为HvI主要由小分子量(分子量<1000u)组成。
(2)Fenton氧化法。Fenton试剂能够有效降解废水的芳
胺类、硝基苯、苯酚类等有毒有害物质．对色度也有很好的去
除效果。作为预处理不仅能有效去除大量的有机物．同时也
可以使难降解大分子有机物分解．显著提高渗滤液的可生化
性．有利于后续的生物处理。但Fenton对氨氮去除效率不
高，所以一般与其他工艺联合使用处理渗滤液。刘智萍等[8J
研究Fenton对渗滤液中DOM的去除特性．研究表明．处理
前HA和FA为DOM主要组成部分，其COD、DOC及UV2s4
总和质量分数分别为DOM总量的77．5％、76．2％和86．7％。
处理后渗滤液中DOM以FA和Hyl为主，2者的COD、DOC
及Uv盈总和质量分数分别为DOM总量的97．6％、95．2％和
95．1％。Fenton反应前，HA中以>4k的有机物为主．FA和Hvl
则以<4k的有机物为主．反应后．3组分中均以<4k的有机物
为主要组成部分，并且，Fenton对渗滤液中DOM各组分各指
标的去除能力总体呈现HA>FA>Hyl的趋势。吴彦瑜等[9】研
作者简介：黄友福(1990．)，男，硕士研宄生，主要从事水污染控制研究工作
2014-NOll．g 万方数据
I咝绺眄
究Fenton处理反渗透浓缩渗滤液发现。在最佳反应条件下．
去浓缩液中的HA和FA的去除率可达95．0％和62．7％。王
孟军等[10]研究也发现Fenton反应后。腐植酸含量下降．HvI
成为DOM的主要成分。
(3)膜技术。膜过滤主要有微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤
(NF)和反渗透(R0)等技术，相比生物法，膜过滤受水质变化
的影响较小，具有设备简单．处理高效和易于控制等优点。垃
圾渗滤液中有机物种类较多且分子量分布分散．采用膜处理
工艺，能有效去除各种大分子、中等分子量和大部分小分子
有机物。Imia等⋯研究一级UF处理渗滤液时发现，DOM主
要在一级UF中去除，透过液主要由原水中的小分子组成，
分子量小于1k Da的FA组分多表现出极性和亲水性．更易
于生物降解。董天宝等[12]研究二级R0处理渗滤液过程中
DOM的变化特征．经二级R0处理后．出水已观察不到类富
里酸、类腐植酸和类蛋白质的存在。经一级RO处理届，浓缩
液的荧光峰强度和复杂程度都降低。经二级R0处理后．类
富里酸的峰消失．并认为经二级RO处理后．原本含有芳香
结构或共轭色团或不饱和脂肪链的类富里酸物质及大分子
类蛋白物质被吸附、截留在膜表面．而小分子类蛋白物质通
过氢键及范德华力与水分子结合．在压力作用下流出膜外。
Baun等[13]研究发现．采用超滤可以将不同分子量DOM进行
有效分离和纯化．但重金属会和DOM形成有机配合物或细
胶体．不能通过UF膜而被截留。
膜分离由于其高效的处理技术．现一般和生物处理联
用，广泛应用于渗滤液的深度处理。但是仍产生了其他问题，
如耗电量大，膜污染和产生了大量浓缩液等问题。
3 回灌法
回灌法是把填埋场作为一个以垃圾为填料的巨大生物
滤床．渗滤液经覆土层和垃圾层，发生一系列生物、化学和物
理作用而被降解和截留．同时使渗滤液由于蒸发而减少。薛
俊峰等[14]分析了循环回灌法对渗滤液不同组分的去除效果，
发现回灌出水中HA、FA的比例提高，HyI比例下降，同时回
灌出水中各组分的芳香性构成程度提高，但羧基官能团含量
减少．DOM中小分子量有机质所占比例有所下降。回灌法对
渗滤液的去除效果随垃圾堆体高度的增加而增加，但是进入
垃圾堆体的有机负荷不能无限制增加．否则会破坏渗滤液回
灌系统。
4组合工艺处理
垃圾渗滤液水质极其复杂，单独使用生物法或者物化法
都难以使其达标排放。特别是新排放标准《生活垃圾填埋场
污染控制标准》(GBl6889—2008)的推出，对垃圾渗滤液的处
理提出了更高的要求。新推出的《生活垃圾填埋场渗滤液处
理工程技术规范(试行)(HJ564—2010)》在工艺流程中指出要
根据渗滤液的进水水质、水量及排放要求综合选取适宜的工
艺组合方式，并推荐选用“预处理+生物处理+深度处理”组合
工艺或“预处理+深度处理”和“生物处理+深度处理”工艺组
合进行处理。预处理工艺一般可选用生物、物理或是化学法，
以去除氨氮或无机杂质、改善渗滤液的可生化性；生物处理
工艺采用厌氧和好氧处理法．主要去除渗滤液中的有机污染
物和氮、磷等：深度处理工艺根据处理要求合理选择。可以采
用纳滤、反渗透、吸附过滤等方法．主要用以去除渗滤液中的
悬浮物、溶解物和胶体等。覃芳慧等[4噪用“SBR+混凝+Fen．
ton氧化+BAF’’组合工艺处理晚期垃圾渗滤液，结果表明，组
分工艺对HA、FA和HyI的去除率分别为98．13％、99．15％和
95．17％。其中SBR和混凝工艺对HA和HyI的去除贡献较
大，Fenton氧化工艺对FA去除率较高。董天宝等[·：]采用厌
氧+好氧+MBR+NF+RO工艺处理渗滤液渗滤液．结果发现．
随着处理过程的进行，SUVA杈、E苍3，E如呈下降趋势，渗滤液
中芳香族化合物的含量逐渐下降．有机物含量减小．芳环的
稳定性变差。通过荧光光谱发现．类酪氨酸物质主要通过微
生物降解去除．NF和R0膜对类富里酸和类腐殖酸物质的截
留效果较好。刘智萍[15]利用吹脱一Fenton—SBR一混凝对渗滤液
进行处理．结果表明组合工艺对DOM组份HA和FA的去
除率优于HyI，3组份去除率分别为97．1％、95．8％和71．1％；
经组合工艺处理．HA、FA和HvI在紫外光吸收波长范围内
的吸收强度均得到降低，同时发生吸收峰蓝移现象；另外，从
渗滤液各工艺单元出水三维荧光光谱图中看出．荧光物质类
型减少，荧光强度显著降低。
5 结论
综述了渗滤液中腐植酸的去除研究现状．可发现生物处
理能去除渗滤液中的易降解的小分子有机物或类蛋白类物
质．但对大分子的腐植酸物质去除效果较差：化学沉淀和
Fenton法则能将大分子腐植酸转化为小分子：回灌法会引起
腐植酸物质富集。由于渗滤液中腐植酸极其复杂．单独的生
物处理或物化处理并不能有效去除．须使用组合工艺才能使
其达标排放。
参考文献
1 尚爱安，赵庆祥，徐美燕，等．混凝在垃圾渗滤液处理中的作用研究．
中国给水排水，2004，20(1)
2 陈少华．刘俊新．垃圾渗滤液申有机物分子量的分布及在MBR系
统中的变化．环境化学，2005，24(2)
3 吴成强，杨敏，谢晓慧，等．Fenton氧化混凝去除渗滤液中腐植质的
研究．全国第七届水处理化学大会暨学术研讨会论文集．2004
4覃芳慧，吴彦瑜，叶秀雅，等．组合工艺处理填埋场渗滤液中溶解性
有机污染物的去除特性．环境工程学报，20lO，4(12)
5卞琳．垃圾渗滤液溶解性有机物在生化一物化处理中的降解规律．哈
尔滨工业大学博士论文．201l
6何小松，于静，席北斗，等．填埋垃圾渗滤液中水溶性有机物去除规
律研究．光谱学与光谱分析，2012，32(9)
7薛俊峰，何品晶，邵立明，等．渗滤液循环回灌出水在混凝处理中的
去除特性．环境污染与防治，2005，27(3)
8 刘智萍，郭劲松，姜佩言，等．Feton对渗滤液中DOM及其组分的去
除特性研究．水处理技术，2010，36(2)
9吴彦瑜，覃芳慧，赖杨兰，等．Fenton试剂对垃圾渗滤液中腐植酸的
去除特性，环境科学研究，2010，23(1)
10王孟军，孙立平，张浩，等．Fenton试剂降解垃圾渗滤液中溶解性
有机物的实验研究．工业用水与废水，201l，42(1)
l】Imai A，0numa K，In砌ofi Y，ef a1．Biodegradafion and ads呷“on jn
(下转第19页)
2014．No．1．o 万方数据
5董婷婷，罗汉金，吴锦华．纳米零价铁的制备及其去除水中对氯硝
基苯的研究．环境工程学报，2006，4(6)
6任海萍，吴柳明，赵寿春．纳米零价铁对酸性品红的脱除行为．中南
大学学报：自然科学版，2008，39(2)
7 X．Li，W．Zhang．Imn Nanopanicles：the Core—Shell Stmcture粕d U．
nique Pmperties for Ni(II)Sequestmtion．I丑ngrnuir，2006，22(10)
8 W．Yan，A．A．HeIzing，C．J．Kiely，et a1．Nanoscale zero—valent iron
(nZVI)：Aspects 0f the core—shell stnlcture and reaetions with inor_
gallic species洒water．J．Cont砌．Hydml．，1l 8
9武甲．田秀君，王锦，等．应用纳米零价铁处理模拟舍Cr(VI)无氧地
下水．环境科学，3l(3)
lO H．L．Lien，W．X．ZharIg．NarIoscale Pd，Fe bi腓tallic panicles：Catal”ic
effects 0f palladium on hydD0dechl嘶nation．Appl．Catal．，B，2007，77
ll 。I’．‘I’．Lim，B．W．Zhu．EⅡects d aIlions on山e kiIletics and reactiVity of
naIIoscale Pd，Fe in啊chIombenzene dechlodnation．Chemosphere，
2008．73
12李铁龙，孙丽莉，金朝晖，等．纳米铁系双金属复合材料还原水中
硝酸盐氮．吉林大学学报：工学版，2009(2)
13 HChoi，SAgarwal．趾LAl．Abe从dsorption arId Simultaneous Dechlorination
of PCBs on GAC，Fe，Pd：Mechanistic A8pects and Reactive
Capping Ba玎der Concept．Envimn．Sci．Techn01．，2008，43(2)
14赵宗山，列景富。邰超，等．离子交换树脂负载零价纳米铁快速降
解水溶性偶氮染料．中国科学：B辑，2008，38(1)．
15史丽娜，林玉满，陈祖亮．膨润土负栽纳米铁去除水溶液中Cr(VI)．
环境工程，2010(28)
(上接第12页)
问题的较好方案．该方案的实施可实现南河道作为景观水体2周光垌，严宗毅，许世雄，等流体力学．第2版．北京：高等教育出版
的功能，对雁滩的发展有着举足轻重的作用。社，2000
参考文献
3中国水利学会泥沙专业委员会．泥沙手册．北京：中国环境科学出版
l 李国庆．水力学．北京：中国广播电视大学出版社．200l
社·1989
·”¨．一‘"¨¨⋯¨¨I一·。ll⋯，-‘Ⅶ”-1¨¨l_一·。¨¨¨．“”¨"·’¨¨¨，-‘"¨”。"¨¨--·’¨¨¨一‰．‘，-’¨¨．．-·‘‰¨．-‘Ⅶ·一’¨¨r‘‘¨¨一“帅"‘’岫·+一¨¨···。’Ⅶl_一⋯“¨__”‰一∥’Ⅶ··-‘”‰··
(上接第14页)
表3闽侯竹岐、长乐白岩潭断面水质情况统计表
质预测方面有着较好的应用前景。
为了让预测的结果更加直观地呈现出来，以表l的数据
为依据．以年份为横坐标，预测值和实际值为纵坐标建立坐
标轴．结果如图3所示。预测值与实际值的对照关系更加显
而易见。
5评价结果与分析
5．1 评价结果
根据《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)的规定，对
2006—2011年闽侯竹岐、长乐白岩潭断面的水质进行评价，
评价结果见表2。
5．2评价结果分析
从闽侯竹岐到长乐白岩潭断面，水质情况总体处在Ⅱ类
水。2断面达到的I、Ⅱ、Ⅲ类水次数的统计情况如表3。由闽
侯竹岐和长乐白岩潭的地理位置可知。闽侯竹岐在闽江(福
州段)的上游断面．河水流经福州市后，再流向长乐自岩潭。
分析表中的数据．我们可以得到I类水从占15．63％下降为
4．20％：Ⅱ类水的比重略有增加，从82．29％上升为85．42％；
而Ⅲ类水增加比重明显．从2．08％增加到10．38％，上升幅度
达到了8．3％。这张统计表格说明闽江流域地表水(福州段)
‘‘㈨．．∥”¨¨-*。‘¨¨l-√‘¨¨lp’¨¨"’‘¨¨l·。‘¨¨l一，’Ⅶ
(上接第16页)
的水质仍主要处在Ⅱ类水质，但闽江在流过福州市后，水质
有较明显的下降．表明闽江流域地表水在该区间受到了一定
程度的污染。
6结论
本文利用2006—2011年闽江流域(福州段)闽侯竹岐、长
乐白岩潭断面的河流水质数据，建立BP神经网络预测模
型．从时间上对闽江流域(福州段)的水质进行预测，并用实
际监测数据检验预测精度。结果表明，BP神经网络的水质预
测模型在闽江流域(福州段)水质预测中有较好的预测精度。
从空间跨度而言．闽侯竹岐断面的水质总体情况要优于
长乐白岩潭．表明福州经济的快速发展，对闽江流域地表水
水质状况造成了一定的影响。水质呈现下降趋势。经济增长
与水质情况总体成反向关系．即经济越发展，水质越差。
参考文献
l RI Son—il，侯德刚，张政家，等．基于BP人工神经网络的生化处理
水水质预测．现代化工，2009，29(12)
2唐启义．DPS数据处理系统20lO年版教材．北京，科学出版社，20lO
3赵振宁．徐用懋．模糊理论和神经网络的基础与应用(2版)．北京：
清华大学出版社．1996
refhctory leachate treatment by the biolo西cal actiVated c龇bon nu。
idized—bed process．Water Research，1995，29(2)
12 董天宝．霍天亮，张靖天，等．不同垃圾渗滤液组合处理工艺中
DOM的变化特征．环境工程学报，2013，7(3)
13 Baun D L，Christensen T H．Speciation of heavy metaJs in l卸dfill
leachate：a review．Waste M粕agement Research，2004，22(1)
14 薛俊峰。何品晶，邵立明，等．渗滤液循环回灌厌氧填埋层前后的
分类表征．水处理技术，2005，3l(6)
15 刘智萍．组合工艺处理填埋场垃圾渗滤液及其DOM效能与机理
研究．重庆大学博士论文．2010

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