垃圾渗滤液厌氧降解中溶解性有机物的光谱特性

为探讨渗滤液厌氧降解出水中有机物的构成特点和变化规律,采用XAD-8和XAD-4树脂将溶解性有机物(DOM)依亲疏水性和酸碱性特征分为5种组分,对不同水力停留时间(HRT)下厌氧序批式反应器(ASBR)出水中各组分的含量和特性进行了比较研究.结果表明:ASBR处理渗滤液中溶解性有机碳(DOC)去除率可达53.0%～94.7%;芳香类物质多存在于疏水性组分中,厌氧处理后各组分UV254明显下降,芳香类、羧酸和氨基化合物去除明显;随着HRT的延长,富里酸类荧光物质易在出水中累积而造成累计荧光强度Фi,n增大,而芳香性蛋白及溶解性微生物副产物较之更易降解.可见ASBR能有效降解渗滤液DOM各组分物质.     

渗滤液生化出水DOM在深度混凝过程中的去除特征

采用3种高新絮凝剂, 对采集自垃圾填埋场渗滤液处理工艺生化单元出水的样品进行3个阶段的深度混凝处理。采用紫外–可见光谱(UV-Vis)、三维荧光光谱(EEM)和电喷雾傅里叶变换离子回旋共振质谱(ESI FT-ICR MS)对3个阶段的样品中溶解有机物(DOM)进行表征, 以此来探究DOM在混凝过程中的去除转化特征。UV-Vis光谱分析结果表明, 经过混凝处理, 水中小分子物质的比例增大, 腐殖化程度降低, 缩合度降低。EEM分析结果表明, 经过混凝处理后, 类蛋白质和类腐殖酸物质的去除效果十分显著。FT-ICR MS分析结果表明, 在不同的混凝阶段, 絮凝剂去除的DOM有较强的选择性。最终出水残留的DOM主要是一些分子量较小、含有大量杂原子、具有较低不饱和度、O/C <0.3和H/C>1.5的物质。     

物化-生化组合工艺处理垃圾渗滤液

针对垃圾渗滤液的氨氮、COD、难降解物质浓度高等特点,开发了磷酸铵镁沉淀法（MAP）脱氮一厌氧／好氧生物处理一混凝组合工艺处理垃圾渗滤液的新技术,研究了不向单元的作用及影响处理效果的因素。实验结果表明：高浓度垃圾渗滤液经组合工艺处理后,其COD、BODs、NH3-N、E260（紫外260nm处吸光度,代表难降解有机物）的去除率分别为97．5％、99．29／5、87．2％、75．3％。     

超声波处理垃圾渗滤液中有机物的研究

为探讨超声对渗滤液中有机物的影响,采用超声波处理垃圾渗滤液,发现超声频率,初始p H值,辅助曝气,反应温度和渗滤液初始浓度都有限地影响渗滤液COD的去除率。对UV-Vis扫描光谱和特定波长比值进行分析,认为·OH与芳香性物质反应,优先与羰基、羧基、羟基、酯类等基团,之后与以脂肪链为主的基团反应,最后参与芳香环的破坏。     

芬顿和双氧水紫外处理稳定渗滤液的光谱特征

为研究芬顿(Fenton)法和双氧水紫外(H_2O_2-UV)法处理稳定(填埋场)渗滤液过程中不同类别有机物的去除规律,采用三维荧光光谱(3D-EEM)和254nm波长紫外吸光度(SUVA254),结合荧光区域一体化(FRI)EEM数据处理方法,分析总有机物去除水平相近条件下,两种处理方法去除不同有机物水平和组分变化的特征.结果表明:两种处理方法中,均是蛋白质类物质比腐殖质类物质优先被去除,酪氨酸类物质比色氨酸类物质优先被去除;较高的总有机碳(TOC)去除率段比低去除率段能去除更大比例的最难降解腐殖质类物质.在相近的TOC去除水平下,H_2O_2-UV法比Fenton法对腐殖质类物质的去除更有效,且能更多地去除胡敏酸类物质;Fenton法处理中,Fe2+投加量的增加能更多地通过絮凝沉淀作用去除胡敏酸类物质.Fenton和H_2O_2-UV作为预处理方法应用时,为了既能达到较好处理效果又能节约成本,应选择对腐殖质类物质去除率更高的H_2O_2-UV技术作为预处理方法.     

三维电极-电Fenton法去除垃圾渗滤液中有机物

采用三维电极-电Fenton法处理垃圾渗滤液,考察了垃圾渗滤液中有机物去除的影响因素及处理效果,优化了实验条件,并探讨了有机物的降解机理。结果表明,电流密度、极板间距、初始pH、Fe²⁺投加量、曝气量等参数对垃圾渗滤液中化学需氧量(COD)和总有碳量(TOC)的去除率均有一定的影响,其最佳运行参数为：电流密度57.1mA/cm²、极板间距10cm、初始pH为4.0、Fe²⁺ 投加量1mmol/L、曝气量0.2m³/h,在此条件下,COD和TOC的去除率分别达80.80%和73.26%。气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)定性分析结果显示,电解对垃圾渗滤液中芳烃、烷烃、羧酸、酯类等主要有机物具有很好的去除效果,可生化性(BOD5/COD)从电解前的0.125增大到0.486,有利于后续的生化处理。     

冻融条件下溶解性有机物在冰-水-沉积物体系中的迁移

通过设置室内控制实验,测定冻融过程中冰水两相的三维荧光光谱（EEMs）、SUVA254、TN、TP、DOC,并对三维荧光特征指数、SUVA254、TN、TP、DOC进行相关性分析。结果表明,冻结过程中水相的三维荧光光谱中类色氨酸峰A、类酪氨酸峰B、类腐殖酸峰C的荧光强度增强,TN、TP质量浓度增加至原水样的1.47、1.13倍。说明在冻结过程中由于冷冻浓缩效应,类色氨酸、类酪氨酸、类腐殖酸三类溶解性有机物、TN、TP由冰相向水相迁移。随着冰相体积的增加,三类溶解性有机物、TN、TP向沉积物迁移,并在溶解过程中,由沉积物向水体释放。通过测定冻融条件下冰水两相中BPA、E2、EE2的质量浓度发现,在冻结过程中BPA、E2、EE2向水相中迁移,结合相关性分析结果说明芳香族物质更易向水相中迁移。     

A/O-混凝-BDD组合工艺处理垃圾渗滤液的研究:Ⅱ.有机物去除机理

在A/O-混凝-BDD组合工艺系统最优运行条件下,采用紫外扫描、分子荧光、GC-MS、红外光谱等多种方法从不同角度深入分析A/O-混凝-BDD组合工艺的各段工艺进出水有机物组成和结构特性的变化,剖析不同工艺去除有机物的机理。结果表明,A/O工艺对脂肪族有机物支链和类色氨酸容易去除,对类富里酸有较好的去除,而对类腐殖酸较难去除;水力停留时间(HRT)从4.0 d增加至10.7 d时,增强了系统对类色氨酸和类富里酸的去除;回流比从3.0增加至3.5时,增强了系统对类色氨酸的去除,但对类富里酸的去除效果变差。混凝过程主要去除脂肪族和蛋白质类有机物以及类腐殖酸,对类富里酸去除效果较差,出水中仍残留部分芳香性物质。BDD对渗滤液中残留的各种难降解有机物均能够有效降解。     

三维荧光区域积分法评估不同植物对溶解性有机物去除效果

以滏阳河复合人工湿地为研究主体,通过三维荧光光谱结合荧光区域积分方法、同步荧光分析方法,研究不同植物对溶解性有机物的净化效果。研究结果表明:滏阳河水体接纳城市污水后,蛋白类有机物为主要的污染物,占到了70.62%。不同植物对5个区域的有机物去除效果有所差异,6种植物中美人蕉对区域Ⅰ(酪氨酸类蛋白物质)去除效果较好,去除率达到了17.84%;水葱对区域Ⅱ(色氨酸类物质)的去除最好,去除率达到了26.97%;睡莲对区域Ⅲ(紫外区类富里酸)的去除率最高,为30.61%;香蒲对区域Ⅳ(微生物代谢产物)的去除率最高,为28.08%;香蒲和芦苇对区域Ⅴ(可见光区类富里酸)的去除分别达到了43.55%和42.30%。三维荧光光谱结合荧光区域积分方法,能够分析水体中有机物的相对变化情况,可以作为一种定量分析溶解性有机物的有效方法。     

物化法去除垃圾渗滤液中氨氮的处理技术

概述了物化法处理垃圾渗滤液中氨氮的研究现状和最新进展,对吹脱法、化学沉淀法、吸附法、电化学氧化法、超声气浮法、反渗透法、催化湿式氧化法、乳状液膜法等物化法去除氨氮进行了综述,并展望了物化法处理垃圾渗滤液中氨氮今后的研究方向。     

垃圾填埋场渗滤液有机物质量浓度的预测

用假设垃圾填埋场液固相中的有机物按一级反应降解而推导出的有机物质量浓度计算模型,并利用其来预测渗滤液中COD质量浓度,根据F.G.Pohland(循环、非循环)和M.E.Tittlehaum的实验数据验证,结果表明:所建立的模型能够较准确地预测垃圾场渗滤液中的COD质量浓度,Pohland循环、Pohland非循环和Tittlehaum循环3种模式下的模型参数相关系数分别为0.892 5,0.947 4和0.916 4.以娄底市垃圾填埋场为例,最终选用了由Pohland非循环模式确定的方程及参数对垃圾渗滤液中的COD质量浓度进行预测.预测结果表明,娄底市垃圾填埋场渗滤液中的COD质量浓度在填埋初期呈逐步上升趋势,最大COD质量浓度出现在填埋后的第210 d左右,为18.324 g/L;随后浓度开始缓慢下降,在填埋后的第720 d左右时浓度约为4.649 g/L.通过与其他城市已建成的垃圾填埋场的监测数据比较,预测结果具有较高的可信度,说明该模型及其参数能够满足垃圾填埋场设计的需要,可为填埋场水处理设施的设计提供依据.     

Fate of secondary effluent dissolved organic matter during soil-aquifer treatment

The reduction of mass and trihalomethane formation potential (THMFP) of dissolved organic matter (DOM) and its fractions from secondary effluent during laboratory-scale soil-aquifer treatment (SAT) soil columns were studied. Reduction in dissolved organic carbon (DOC), absorbance of ultraviolet light at 254 nm (UV-254), biodegradable dissolved organic carbon (BDOC) and nonbiodegradable dis- solved organic carbon (NBDOC) for the bulk DOM averaged 72.35%, 53.98%, 97.49% and 35.33% across the soil columns, respectively. Using XAD-8 and XAD-4 resins, DOM was fractionated into 3 fractions: hydrophobic acid (HPO-A), transphilic acid (TPI-A) and hydrophilic fraction (HPI). HPO-A was removed by 61.06%, TPI-A by 54.86% and HPI by 74.95% as DOC as a consequence of the laboratory-scale SAT, respectively. The reduction of THMFP from HPO-A, TPI-A and HPI was 27.24%, 26.24% and 36.08%, respectively. Proton nuclear magnetic resonance (1H-NMR) spectra revealed that the HPO-A isolated from the secondary effluent contained more aromatic functional groups than the corresponding TPI-A. Fourier-transform infrared (FT-IR) spectrum analysis illustrated that TPI-A had decreased hydrocarbon and increased aromatics content in the SAT columns. Specific ultraviolet light absorbance (SUVA) and specific THMFP for each DOM fraction increased across the soil columns and HPI exhibited greater increase in both than HPO-A and TPI-A. The most problematic THM precursor was found to be HPO-A with its high quantity present in recharged water and high chlorine reactivity.     

零价铁法处理垃圾填埋场渗滤液

为解决垃圾渗滤液尤其是回灌后渗滤液存在可生化性差的问题,研究了一种可行的渗滤液物化处理工艺。采用零价铁法工艺,利用废旧铁屑处理渗滤液。实验考察找到了处理效果随铁屑投加量,焦炭投加量、反应时间及pH值变化的规律,并通过正交实验找到了最佳的反应条件组合。实验结果表明:当pH控制在7.4左右,反应时间3 h,铁屑和焦炭投加量分别在175 g.L-1和0.3 g.L-1的时候,能达到60%的化学需氧量去除率。结果表明,零价铁法处理渗滤液效果明显,价格适中,操作简单,应用前景广阔。     

微电解-Fenton氧化法去除垃圾渗滤液中有机物

采用Fe/C微电解和Fe/C微电解-Fenton氧化联合工艺对垃圾渗滤液进行处理,研究了废水初始pH、药剂投加量、药剂投加比例和反应时间等对处理效果的影响,获得Fe/C微电解处理垃圾渗滤液的最佳工艺条件:初始pH =3、m(Fe)/m(C)为4、ρ(Fe/C)为0.6 g/L、反应时间为60 min,处理后COD降至5 960 mg/L,COD去除率达51.8％.Fe/C微电解-Fenton氧化处理垃圾渗滤液的最佳工艺条件:在Fe/C微电解最佳条件下,H2O2投加量为11 mL/L,反应时间为100 min,出水COD为4480 mg/L,COD总去除率为63.8％.垃圾渗滤液中的腐殖酸类有机质经过Fe/C微电解或微电解-Fenton氧化处理后变成小分子产物,与Fe/C微电解相比,Fenton氧化对腐殖酸等大分子有机质有更强的氧化降解效果.     

Characterization of dissolved organic matter in a dynamic membrane bioreactor for wastewater treatment

This paper systematically examined the characteristics of dissolved organic matter(DOM) in a dynamic membrane bioreactor(DMBR) for municipal wastewater with a laboratory-scale continuous-flow device.Experimental results showed that the system performed excellent pollutants’ removal efficiencies.The increase of trans-membrane pressure(TMP) for the dynamic membrane(DM) could be divided into three stages,i.e.,zero increase stage,slow increase stage and abrupt rise stage.The maximal fouling rate of the DM reached to 4.34 kPa/h in abrupt rise stage.It was observed that the polysaccharides(PS) concentration of DOM samples gradually increased from the anaerobic zone to the aerobic zone in sequence,but the proteins(PN) concentration performed an opposite trend.The DM could retain a small part of the large molecular substances(>10 kDa) in the aerobic zone.Two particular fluorescence peaks appeared in the anaerobic zone and in the anoxic zone were also found in the effluent,which illustrated the dynamic cake layer closed to the stainless steel mesh might induce an anaerobic/anoxic micro environment.Based on the three-dimensional excitation-emission matrix(EEM) fluorescence spectroscopy analysis,aromatic proteins,aromatic proteinlike substance,fulvic acid-like substances and soluble microbial by-product-like materials could be biodegraded effectively in the DMBR,and the DM could partly remove the humic acid-like substances and soluble microbial by-product-like materials.     

垃圾填埋场中淋滤液回灌液压变化规律

为研究垃圾填埋场中因进行淋滤液回灌而对孔隙水压力运移产生的影响,在忽略淋滤液在竖直方向上运移的前提下,在考虑填埋场淋滤液回灌的实际工况、液相本构方程、水量平衡条件和有机物生化降解的基础上,建立孔隙水压力理论方程。补充不同的边界条件,得到群井回灌和单井回灌2种情况下模型的解析解。计算及分析结果表明:(a)在进行单井回灌时,回灌进行到30 d后孔隙水压力基本稳定;孔隙水压力随离开回灌井距离的增加而迅速减小,在离回灌井15 m范围内回灌效果较好,20 m以外的区域回灌效果较差。(b)在进行群井回灌时,回灌前期孔隙水压力迅速增加,填埋单元中各处孔隙水压力最终均达到回灌水头压力;与单井相比,群井的回灌效果较好。(c)淋滤液回灌在垃圾体中会产生较高的孔隙水压力,因此在实际工程中确定回灌的时间和距离时应考虑孔隙水压力。     

垃圾渗滤液水质特性和处理技术研究

阐述了垃圾渗滤液的来源和水质特点,因为垃圾渗滤液独特的水质特点决定了垃圾渗滤液处理的难度和复杂性。其次,阐述了垃圾渗滤液的处理技术,其中,生物法是主要的处理工艺。重点阐述了厌氧-好氧组合工艺处理垃圾渗滤液的国内外最新研究进展。最后,对垃圾渗滤液的处理技术发展进行展望,提出强化原有的厌氧-好氧处理技术,开发经济、高效的新型治理新技术如短程硝化-厌氧氨氧化耦合工艺。     

不同混凝剂对垃圾渗滤液的处理效果比较

利用废弃的粉煤灰制备混凝剂对垃圾渗滤液进行预处理.考察了不同p H值、温度和投量下,垃圾渗滤液中COD和氨氮的去除率,并与传统混凝剂进行比较.研究发现p H值在6~7之间时,三种混凝剂的处理效果达到最佳,粉煤灰混凝剂的处理效果好于传统混凝剂,COD和氨氮最大去除率分别可达73.8%和65.5%;通常温度下,改变温度不会影响混凝剂的处理效果;各混凝剂均存在最佳投加量(约1.5×10-3mol/L),在相同投量下,自制粉煤灰的处理效果好于传统混凝剂.该项研究不仅解决了垃圾渗滤液的预处理问题,也为粉煤灰的资源化利用探索了新途径.     

钙硅材料处理垃圾渗滤液的实验研究

垃圾渗滤液水质成分复杂,有机物浓度高,处理难度大,垃圾渗滤液的预处理能降低后续处理的有机负荷。文中研究钙硅材料对垃圾渗滤液的预处理,探讨钙硅材料投加量、振荡时间及添加絮凝剂对处理效果的影响。结果表明,增加投加量与延长振荡时间有利于去除垃圾渗滤液中的有机污染物;当钙硅材料的投加量为100 g/L,振荡时间为24 h,对垃圾渗滤液中Mn、Pb、Ni、Zn、As、Fe的去除率分别为100%、100%、89%、87%、54%、99%;TOC和CODCr的去除率均超过55%,氨氮、色度及总磷的去除率分别为30%、97%、99%。此外,利用阳离子型有机絮凝剂、无机低分子絮凝剂与钙硅材料复合处理垃圾渗滤液均可提高CODCr的去除率,其中与硫酸铝复合处理的效果最好。