目前我國滲濾液廢水處理主流工藝為：生化處理+超濾+反滲透、DTRO濃縮、直接蒸發(fā)、DTRO+蒸發(fā)。第一種工藝中由于滲濾液廢水鹽及有機物含量較高，容易造成膜阻塞及穿透，并且在運行過程中有濃水產(chǎn)生，長期運行導致廢水鹽分富集，系統(tǒng)癱瘓；第二種工藝中DTRO濃縮，能夠短期內(nèi)解決廢水達標排放的目的，隨著運行時間的延長，DTRO產(chǎn)生的濃水造成廢水中鹽及有機物富集，造成后續(xù)系統(tǒng)無法長期運行；第三、四種工藝在運行過程中需要大量蒸汽或者天然氣，一般填埋場設置在郊區(qū)，無法實現(xiàn)，且在運行過程中會產(chǎn)生大量的鹽。
根據(jù)目前國內(nèi)滲濾液廢水處理技術的弊端，本文主要探究非膜法滲濾液廢水處理工藝，該工藝實現(xiàn)出水水質(zhì)達到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》(GB/T31962-2015)中A等級排放標準，其中特征污染物COD≤500mg·L-1。
通過本技術的實施，有望決絕垃圾填埋場廢水處理的難題，并且該技術可以進行有效復制，推廣價值極高，工業(yè)化應用推廣意義較大，能夠有效地解決我省乃至全國滲濾液廢水“無路”處理的技術難題。
1、實驗部分
1.1 儀器與試劑
A/O生化模擬裝置、芬頓氧化模擬裝置、COD檢測儀、721分光光度計、曝氣裝置、攪拌裝置、各種玻璃儀器。
重鉻酸鉀、硫酸、硫酸銀、硫酸亞鐵銨、納氏試劑、酒石酸鉀鈉等藥劑，所有藥劑均為分析純。
1.2 分析方法
COD：重鉻酸鉀氧化法；
氨氮：納氏試劑比色法。
1.3 實驗步驟與方法
1)取5000mL垃圾滲濾液，中和pH值后放入一級A/O生化模擬裝置中，通過改變生化反應時間，觀察垃圾滲濾液廢水中COD及氨氮的變化趨勢；
2)將一級A/O生化后廢水放入芬頓氧化裝置中，通過改變芬頓氧化試劑的量及反應時間，觀察廢水COD的變化趨勢；
3)將芬頓氧化后廢水放入二級A/O生化模擬裝置中，通過改變生化反應時間，觀察垃圾滲濾液廢水中COD及氨氮的變化趨勢。
2、結(jié)果與討論
2.1 一級A/O生化實驗
調(diào)節(jié)滲濾液廢水pH為7.5~8，將廢水放置于A/O生物反應器中，控制A/O生物反應器中溫度為30℃左右，溶解氧控制到2~3mg·L-1，污泥質(zhì)量濃度MLSS為2800~3500mg·L-1，SV30在30%左右，觀察反應器中COD與氨氮隨著時間的變化曲線，具體實驗情況如圖1、圖2下所示。
由圖1、圖2可以看出，隨著時間的變化，廢水中COD及氨氮逐漸降低，當反應時間為48h左右時，廢水中氨氮和COD趨于穩(wěn)定狀態(tài)。通過上述實驗可以看出，廢水中COD在菌膠團作用下，將廢水中有機物進行吸附，并消耗其廢水中的有機物作為自身微生物生長所需要的碳源，最終以二氧化碳的形式釋放出去。在硝化及反硝化的作用下，廢水中氨氮首先通過硝化菌轉(zhuǎn)化為硝酸鹽及亞硝酸鹽，通過廢水的回流作用，將廢水打入A池中，A池中反硝化微生物將廢水中硝酸鹽及亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣釋放出去，從而實現(xiàn)廢水COD及氨氮都降低的目的。
從圖中可以看出，最佳的反應時間為48h，此時廢水中COD達到1300mg·L-1左右，氨氮達到650mg·L-1左右。
2.2 芬頓氧化實驗
將一級A/O反應后廢水放入芬頓氧化塔中進行反應，控制廢水pH為3左右，為提高廢水的反應效率，反應塔采用循環(huán)泵進行流化反應，實現(xiàn)廢水反應更加充分的目的。通過改變硫化亞鐵及雙氧水的含量，觀察廢水中COD及氨氮的變化曲線，具體實驗數(shù)據(jù)如圖3、圖4所示。
由圖3可以看出，隨著芬頓藥劑量的增加，廢水中COD逐步降低，當芬頓藥劑與廢水比例為0.7%左右時，廢水中的COD基本沒有變化。由圖4可以看出，雖然氨氮隨著芬頓藥劑的變化有部分變化，但是變化基本不大，且無規(guī)律性可言，去除效率也不明顯，故可以判定芬頓氧化對廢水中的氨氮無去除效果。
芬頓在氧化過程中會產(chǎn)生大量的羥基自由基，這些羥基自由基具有非常強的氧化效果，在酸性條件下能夠?qū)U水中的有機物氧化成二氧化碳和水，釋放到大氣環(huán)境中，從而實現(xiàn)降低COD的目的，隨著試劑量的增加，大分子物質(zhì)已基本被氧化成小分子物質(zhì)，所以才會出現(xiàn)芬頓試劑與廢水比例達到0.7時，廢水中COD基本無變化的情況發(fā)生。由于氨根離子不能夠與羥基自由基進行有效的反應，故在廢水處理過程中氨氮基本無變化。
2.3 二級A/O生化實驗
芬頓后廢水pH調(diào)整為7.5~8，將廢水放置于二級A/O生物反應器中，控制A/O生物反應器中溫度為30℃左右，溶解氧控制到2~3mg·L-1，污泥質(zhì)量濃度MLSS為2800~3500mg·L-1，SV30在30%左右，觀察反應器中COD與氨氮隨著時間的變化曲線，具體實驗情況如圖5、圖6所示。
由圖5、圖6可以看出，隨著時間的變化，廢水中COD及氨氮逐漸降低，當二級反應時間為48h左右時，廢水中氨氮和COD趨于穩(wěn)定狀態(tài)。
從圖中可以看出，最佳的反應時間為48h，此時廢水中COD達到350mg·L-1左右，氨氮達到100mg·L-1左右。
2.4 次氯酸鈉催化氧化實驗
對二級A/O生化處理后廢水進行次氯酸鈉催化氧化實驗，采用二氧化鈦作為催化劑，催化劑添加量為10mg·L-1，通過改變次氯酸鈉的添加量觀察廢水中氨氮及COD的變化曲線，然后在最佳次氯酸鈉添加量的條件下，通過改反應時間，觀察廢水中氨氮及COD的變化曲線，具體實驗結(jié)果如圖7、圖8所示。
圖7反應時間控制在5h，由圖7可以看出，隨著次氯酸鈉添加量的增加，廢水中的COD及氨氮能夠被有效降解，在次氯酸鈉添加量達到1000mg·L左右時，此時廢水中的氨氮及COD趨于穩(wěn)定狀態(tài)。
由圖8可以看出，當次氯酸鈉添加量為1000mg·L-1時，廢水中的氨氮及COD隨著時間的變化先降低后趨于穩(wěn)定，當反應時間為3h時降解速率最大，當反應時間為5h時，降解效率最高。
由于次氯酸根(OCI)的O-CI鍵具有很強的氧化能力，能夠?qū)U水中的有機物有效氧化，變?yōu)槎趸己退瑥亩鴮崿F(xiàn)COD降解的目的。在次氯酸根(OCI)的強氧化作用下，廢水中的銨根離子先氧化為一氯胺、二氯胺和三氯胺，隨著次氯酸鈉添加量的增加，廢水中的一氯胺、二氯胺和三氯胺被轉(zhuǎn)化為氮氣釋放出來，從而實現(xiàn)廢水氨氮降解的目的。此時處理后廢水中的COD能夠達到180mg·L-1，氨氮能夠達到35mg·L-1。
3、結(jié)論
1)通過上述實驗可以發(fā)現(xiàn)，采用一級A/O+芬頓氧化+二級A/O+次氯酸鈉氧化處理工藝對垃圾滲濾液廢水處理效果較明顯。
2)采用一級A/O處理后廢水COD去除率能夠達到65%，氨氮去除率能夠達到68%。
3)采用芬頓氧化能夠有效地去除廢水中有機物，降低COD，但是對氨氮基本無效果。
4)采用二級A/O處理后廢水COD去除率能夠達到21%，氨氮去除率能夠達到85%。
5)次氯酸鈉處理后廢水中的COD能夠達到180mg·L-1，氨氮能夠達到35mg·L-1。
（來源：無棣縣公用事業(yè)服務中心）
