垃圾滲濾液對厭氧污泥的毒性研究
垃圾滲濾液是垃圾衛(wèi)生填埋過程中產(chǎn)生的難處理的高濃度有機廢水,包含多種病原微生物以及某些致癌和促癌物質(zhì),對環(huán)境的危害很大。
厭氧生物處理技術(shù)具有能耗少、操作簡便、投資及運行費用低等突出特點,且兼有生產(chǎn)氣體燃料的功能,是高濃度有機廢水處理中最常用、最經(jīng)濟(jì)的一種方法。但由于垃圾滲濾液水質(zhì)十分復(fù)雜,含多種有機污染物及重金屬離子、氨氮含量高,對微生物有抑制作用,常給厭氧生物工藝運行帶來很大的沖擊。因此,研究垃圾滲濾液對厭氧微生物的毒性作用,完善垃圾滲濾液的厭氧處理技術(shù),對于垃圾滲濾液的處理與處置具有重要意義。
本論文通過厭氧毒性試驗(ATA)來研究垃圾滲濾液中氨氮、有機污染物和重金屬鹽對厭氧微生物的毒性作用,并選用上流式厭氧污泥床(UASB)作為厭氧處理工藝進(jìn)行實驗室模擬試驗,考察垃圾滲濾液毒性對厭氧處理工藝運行的影響。研究結(jié)果表明:
(1)通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC.MS)和原子吸收分光光度計法分別測定“老齡"垃圾滲濾液中有機污染物和重金屬,檢測出可信度大于60%的有機污染物44種,重金屬中砷、鉛、鉻和鎳的含量在0.1mg/L以上。
(2)通過ATA試驗對“老齡化’’特征的滲濾液中重金屬、有機污染物和氨氮進(jìn)行考查。“老齡”滲濾液使污泥相對活性下降55.5%,最大活性區(qū)間滯后14d:氨氮、重金屬和有機物使厭氧污泥產(chǎn)甲烷活性分別下降36.7%、14.4%和18.1%,最大活性區(qū)間分別滯后5d、0d和8d。比較三者的厭氧毒性,受試“老齡"垃圾滲濾液中氨氮對厭氧污泥的毒性影響較大,有機污染物則使厭氧生物體較長的時間才能適應(yīng),重金屬在濃度較高時,受到抑制的厭氧污泥活性難以恢復(fù)。通過線性回歸得到氨氮、重金屬和有機物的半致死劑量IC50分別為2300mg/L、2.9倍試驗用滲濾液的重金屬含量和3.2倍試驗用滲濾液的有機污染物含量。
(3)UASB反應(yīng)器的實驗室模擬試驗比較了堿性石灰沉淀、曝氣吹脫、以及不同COD濃度在沉淀和吹脫后作為進(jìn)水的情況,結(jié)果表明垃圾滲濾液經(jīng)石灰沉淀和氨氮吹脫預(yù)處理對厭氧處理效果的改善尤為明顯,COD去除率達(dá)60%,當(dāng)進(jìn)水負(fù)荷達(dá)5kgCOD/m3•d時COD去除率也達(dá)50%。就整體而言,UASB運行試驗中經(jīng)長期馴化培養(yǎng)的污泥對毒性物質(zhì)的適應(yīng)能力要強于ATA靜態(tài)試驗。
(4)垃圾滲濾液在自然存放過程中發(fā)生較大程度的自然降解,處理填埋場滯留時間較短的新鮮滲濾液,有毒物質(zhì)對厭氧微生物的抑制作用表現(xiàn)得較為突出。隨著垃圾滲濾液趨于穩(wěn)定,其COD下降明顯,對厭氧微生物的抑制也相應(yīng)降低,滲濾液呈現(xiàn)“老齡化"特征。但“老齡化”滲濾液的難降解有機物水解成為這類滲濾液生物處理的難點。
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