【摘要】：垃圾滲濾液中有機(jī)污染物種類眾多,不僅含有大分子難生物降解有機(jī)物,而且還含有許多有毒難生物降解的小分子有機(jī)物,這將降低甚至抑制生物處理中微生物的活性。為此,本文以成都市長安垃圾填埋場的滲濾液為研究對(duì)象,在對(duì)其中有機(jī)污染物進(jìn)行較全面分析的基礎(chǔ)上,從理論上提出高濃度有機(jī)廢水厭氧可生化性的新指標(biāo),并就其適用性與傳統(tǒng)的可生化性指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比分析。采用石灰沉淀-混凝與氧化法組合對(duì)垃圾滲濾液中的有機(jī)污染物進(jìn)行預(yù)處理,闡明了去除含量較低的難生物降解有機(jī)物對(duì)提高滲濾液可生化性的重要性；考察了次氯酸鈉氧化降解垃圾滲濾液中典型有機(jī)物的影響因素及途徑。 本文通過將超聲波輔助萃取引入樣品的預(yù)處理,與傳統(tǒng)的振蕩萃取相比,明顯提高了萃取效率。利用C-MS分析儀,就不同極性色譜柱對(duì)有機(jī)污染物分析結(jié)果的適用性開展實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：極性柱比較適于測(cè)定垃圾滲濾液中極性大的有機(jī)酸、醇類等物質(zhì),非極性柱能提高低含量烷烴、酯類等物質(zhì)的檢出率。長安垃圾填埋場的滲濾液在試驗(yàn)階段為早期滲濾液與晚期滲濾液的混合液,因此,兩種柱子配合使用非常必要。 基于理論分析,提出CODCH4/COD值作為廢水厭氧可生化性的評(píng)價(jià)指標(biāo),確定了CODCH4/COD值表示厭氧可生化性的數(shù)值界限。同時(shí),在BMP分析的基礎(chǔ)上,采用CODCH4/COD值考察了垃圾滲濾液的厭氧可生化性,并與BOD5/COD值評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。研究顯示,CODCH4/COD值與BOD5/COD值用于垃圾滲濾液可生化性的評(píng)價(jià)時(shí),得出的結(jié)論具有相似性,但CODCH4COD值略大于BOD5/COD值。究其原因：好氧條件下,總的生化耗氧量(BODu)小于理論完全需氧量(COD)；厭氧條件下,有機(jī)物完全去除時(shí)CODcH4等于理論完全需氧量。此外,BOD5測(cè)試時(shí)間僅5d,而BMP測(cè)試時(shí)間一般在30d以上,從而使微生物有足夠的時(shí)間去適應(yīng)廢水水質(zhì),故能較好地反映廢水的可生化性。進(jìn)一步的GC-MS分析表明,垃圾滲濾液中有機(jī)污染物的種類和性質(zhì)直接影響其生化性能。在可生化處理的滲濾液A中(BOD5/COD=0.3～0.4),檢出的有機(jī)污染物約90%為有機(jī)酸類物質(zhì)；在不易生化處理的滲濾液B中(BOD5/COD0.15),檢出的有機(jī)污染物烷烴類約占50%。但無論是BOD5/COD值較低的滲濾液B,還是BOD5/COD值較高的混合滲濾液A,在進(jìn)行生物處理之前都有必要先通過物化法將其所含的有毒有機(jī)污染物去除或降低到適當(dāng)?shù)臐舛确秶?以改善后續(xù)工藝的運(yùn)行狀況。 本文以垃圾滲濾液A作為多級(jí)預(yù)處理的研究對(duì)象。在石灰沉淀-混凝法預(yù)處理部分,由于飽和石灰水本身堿性不高且滲濾液具有一定的緩沖作用,所以調(diào)節(jié)pH值時(shí)加入適量的NaOH有助于石灰沉淀作用。相對(duì)于FC和FS, PAC為較佳的絮凝劑。助凝劑PAM和PAC配合使用不但增大了滲濾液COD的去除率,而且有利于絮體的沉降。采用GC-MS法對(duì)石灰沉淀-混凝預(yù)處理前后滲濾液中有機(jī)污染物的分析表明,石灰沉淀-混凝預(yù)處理可以去除滲濾液中部分有機(jī)污染物,特別是含量較低的難生物降解有機(jī)物,進(jìn)而提高滲濾液的可生化性。與此同時(shí),表征滲濾液中難生物降解有機(jī)物的指標(biāo)A260的分析結(jié)果也表明預(yù)處理后該類物質(zhì)可去除約48.67%。 為了將垃圾滲濾液中有毒且難生物降解的小分子有機(jī)物去除或降低到適當(dāng)?shù)臐舛确秶?實(shí)驗(yàn)對(duì)石灰沉淀-混凝預(yù)處理出水進(jìn)行氧化處理�？疾炝藀H值、氧化劑用量、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度等對(duì)NaClO、Ca(ClO)2、KMnO4氧化處理效果的影響,并篩選出較優(yōu)的氧化劑NaClO。采用NaClO進(jìn)行正交試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)結(jié)果表明：影響次氯酸鈉氧化作用的主次順序?yàn)镹aClO折合有效氯用量反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)溫度,且次氯酸鈉用量對(duì)處理效果有顯著影響。氧化預(yù)處理后滲濾液中有機(jī)污染物的GC-MS分析顯示,滲濾液中低含量有機(jī)污染物的譜峰經(jīng)氧化處理明顯下降的同時(shí),有機(jī)污染物的總離子流圖上部分短鏈脂肪酸的峰高增加。這歸因于氧化劑NaClO將滲濾液中的部分有毒或難生物降解有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化成一系列小分子有機(jī)物,從而提高了滲濾液的可生化性。 最后,以垃圾滲濾液中的典型有機(jī)污染物苯酚為對(duì)象,分別在無氨氮體系和氨氮體系中考察了NaClO處理苯酚廢水的氧化特性,探討了相應(yīng)的反應(yīng)途徑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：無氨氮體系中,NaClO氧化降解苯酚時(shí)氯化中間產(chǎn)物氯酚有且僅有5種,它們分別是2-MCP、4-MCP、2,6-DCP、2,4-DCP和2,4,6-TCP。在試驗(yàn)所取的pH值范圍6-9內(nèi),同一氯酚在不同pH條件下隨反應(yīng)時(shí)間增加表現(xiàn)出相似的變化趨勢(shì),但不同pH條件下濃度變化速率存在一定差異,且弱堿性條件下有利于苯酚連續(xù)氯化反應(yīng)的進(jìn)行。加氯量的增大不僅有利于苯酚的氯化,而且有利于苯酚氯化中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化和氧化降解。在含氨氮的苯酚廢水中加入NaClO,氨氮將與苯酚發(fā)生競爭反應(yīng)。折點(diǎn)加氯曲線表現(xiàn)為當(dāng)氯與氨氮質(zhì)量比由5.35上升到27.67時(shí),氨氮去除率的變化趨勢(shì)滯后；而余氯量則不斷減小,沒有折點(diǎn)出現(xiàn)。隨著氨氮濃度增加,苯酚的氧化降解受到抑制：一方面,苯酚的去除率不斷下降；另一方面,體系中檢洲到一系列氯酚中間產(chǎn)物。這些氯酚中間產(chǎn)物至少有2種(2-MCP和4-MCP),至多有5種(2-MCP、4-MCP、2,6-DCP、2,4-DCP和2,4,6-TCP)。因此,在氨氮體系中加入NaClO氧化降解苯酚時(shí)將有利于大大降低THMs和HAAs等有害副產(chǎn)物的生成量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)NaClO處理含氨氮的難生化或有毒的有機(jī)廢水具有一定的參考價(jià)值。
【圖文】：

超聲波輔助萃取、Hr-irit"}o初以色譜柱條件下的有機(jī)污染物總離子流圖

2.4GC一MS測(cè)定中不同毛細(xì)管柱固定相對(duì)比實(shí)驗(yàn)?zāi)狙芯糠謩e試驗(yàn)了極性色譜柱HP一INNOWAX(聚乙二醇)和非極性色譜柱HP一1MS(二甲基聚硅氧烷)對(duì)樣品的分離檢測(cè)性能。2.4.1實(shí)驗(yàn)組織與實(shí)施2.4.1.1垃圾滲濾液2.3.1.5中制備的樣品b作為木實(shí)驗(yàn)樣品。2.4.1.2試驗(yàn)藥劑同2.3.1.2。2.4.1.3試驗(yàn)儀器HP一6890/5973氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國HP公司);R一201旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海申順生物科技有限公司)，帶恒溫水浴。所有玻璃器皿均經(jīng)過重鉻酸鉀洗液浸泡，清洗干凈，最后用超純水清洗。2.4一4oe一Ms分析測(cè)定條件HP一IMs石英毛細(xì)管柱(5OmX0.25mmX0.25林m);載氣:He，流速l.6mL/min;進(jìn)樣口溫度:280OC;柱溫SOOC(IOOC/min)，Z000C(SOC/min)，，280oC;進(jìn)樣量0.6卜tL，分流比10:1。Ms條件:傳輸線溫度280℃，電子轟擊源(EI)，發(fā)射電子
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：X703

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 李天昕;矯媛媛;吳世玲;劉祥;谷為民;;Mn-沸石催化劑的制備及其對(duì)Fenton工藝處理垃圾滲液催化氧化效果研究[J];應(yīng)用化工;2014年09期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 馬龍;高鐵錳氨氮有機(jī)污染地下水的鋼渣與沸石PRB活性材料修復(fù)試驗(yàn)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2649998