兴丰垃圾填埋场渗滤液中pH值、COD和BOD5的变化特征

林碧娜，汪屈锋，林爱玲，许洁珊

（广州环投禺山环保能源有限公司，广东 广州510070）

1 引言

渗滤液是生活垃圾填埋场运行乃至封场后的数十年都会产生的有害高浓度有机废水，水质成分复杂且变化大，直接受垃圾特点、填埋工艺、填埋场气象水文条件及填埋场“年龄”等因素影响［1～3］。尤其是在填埋场进入“中老龄”阶段（填埋时间大于5年）后，水质有着可生化性差，氨氮浓度高等特点，使得渗滤液处理的达标排放成为世界难题［4］。广州兴丰生活垃圾填埋场是国内最大、建设和营运水平最高的生活垃圾卫生填埋场。2002年8月开始投入运行，自2004年开始一直处于超负荷填埋，其渗滤液产量远远大于原来的设计处理规模，水质与填埋初期发生很大的变化，使得原有处理工艺不再适合目前水质，急需进行改造工程。本文对兴丰垃圾填埋场渗滤液水质进行分析，旨在为渗滤液处理的管理和技改提供理论依据。

2 监测方法

从2005年1月至2011年2月对广州兴丰生活垃圾填埋场1号调节池（总库容为5.24万m3，渗滤液由浮盘式提升泵泵入渗滤液处理厂）中渗滤液原液进行每月跟踪监测。严格按照《水和废水监测分析方法》（第四版）中测定方法进行测验，监测因子有：pH值、COD、BOD5和氨氮，并利用数据处理软件（Sigmplot10.0）统计分析。

3 结果与讨论

3.1 pH值的变化趋势

从图1中可以看出，从2005年1月到2011年2月，广州兴丰生活垃圾填埋场渗滤液的pH值变化范围为6.5～8.24，2005年～2008年间垃圾的pH值变化波动较大；2009年到2011年初维持在7.73～8.24之间，且趋向于平稳，呈现弱碱性。根据China［5］等人对渗滤液特征与填埋场“年龄”关系的研究，填埋时间介于5～10年时，其pH值为6.5～7.5，填埋时间大于10年时，其pH值大于7.5。广州兴丰渗滤液pH值在填埋7年（2009年）后便大于7.5，表明提前进入垃圾填埋“老龄”阶段，这种现象可能与该填埋场的填埋工艺、广州的垃圾特点有关，同时这种较高的pH使得在处理工艺进水时常常需要对水质的pH值进行调整，给渗滤液的处理达标排放造成一定的困难。

图1 广州兴丰生活垃圾填埋场渗滤液pH值的变化趋势

3.2 COD和BOD5的变化趋势

由图2得知，从填埋时间上来看COD和BOD5均无变化规律，同时下降趋势明显。2009年以前COD和BOD5都呈现较大的波动，自2009年以后趋向于平稳，COD浓度维持在5 900～16 193mg／L之间，BOD5浓度维持在1 095～7 296mg／L之间。无论是COD还是BOD5值虽均远远小于填埋初期渗滤液中的值［6］，但仍然有较高的浓度，与广州大田山垃圾填埋场渗滤液在封场前仍保持高的COD、BOD5浓度［7］的结果一致，这可能与广州市垃圾成分和广州气候有关。根据《广州市环境卫生总体规划（2011～2020）》中对广州垃圾成分的分析，垃圾成分中易腐有机物为约占总量的48%，加上南方的雨水充足气温高，加大垃圾腐化程度，导致垃圾中的COD和BOD5浓度值较其他地区高［8～10］。

图2 广州兴丰生活垃圾填埋场渗滤液COD和BOD5浓度变化趋势

从变化特征来看两者间有着明显相似变化趋势，对此，笔者对两者进行PEARSON相关系数分析（表1），其相关系数R均低于0.8，表明了两者间有明显的相关性，且随着填埋时间的推移，相关系数R变小，表明了填埋时间越久，垃圾中COD和BOD5间的相关性越差。目前相关的研究中尚未发现渗滤液中的COD与BOD5间有相关性［1］，兴丰垃圾渗滤液的这种特征可能亦是因垃圾成分中易腐有机物含量高有关，BOD5浓度对COD浓度贡献值大所致。

表1 COD和BOD5的相关性系数

3.3 BOD5／COD的变化趋势

2009年到2011年年初，BOD5／COD的值为0.48～0.19（图3），平均值为0.29，表明BOD5被垃圾中微生物降解程度大，这与填埋场的“老龄化”特征和兴丰渗滤液处理中采用回灌技术有关。垃圾中含有大量的微生物，在填埋后大量繁殖生长，降解渗滤液中有机物浓度，随着填埋时间的推移，降解程度越来越高。王琪等［11］人经试验研究认为，渗滤液回灌有助于在填埋层中建立有机物降解的微生物优势菌群，COD去除率最高可达95%以上。广州兴丰生活垃圾填埋场渗滤液采用UASB＋SBR＋CMF＋RO处理工艺，RO浓缩液回灌到填埋场。这种方式加快了初期填埋层中微生物的培养繁殖和处理能力的形成，使得初期填埋层快速进入稳定期填埋层，降解了COD和BOD5浓度。但随着填埋场进入“老龄”阶段，回灌技术造成较低的BOD5／COD值，使得原有的工艺中的UASB基本不起作用，在目前实际运行当中，兴丰垃圾渗滤液从1号调节池泵入均衡池经格栅后直接进入SBR池处理，不再进行厌氧处理。

图3 广州兴丰生活垃圾填埋场渗滤液BOD5／COD浓度变化趋势

4 结语

广州兴丰渗滤液pH值在填埋7年后便大于7.5，提前进入垃圾填埋“老龄”阶段。自2009年以后兴丰垃圾渗滤液中pH值的波动越来越小，稳定在7.73～8.24之间，且有增大的趋势；这种稳定在弱碱性的现象使得渗滤液在进入原有的处理工艺时需投加酸碱进行调整，一定程度上增加了处理费用和处理难度。

COD和BOD5均有大幅度下降，但仍保持较高值，两者间有明显的相关性；这与南方垃圾中易腐有机物含量高和高温多雨的气候有关，COD浓度受BOD5浓度影响较大。BOD5／COD的值介于0.48～0.19之间，可生化性差，这种明显的垃圾填埋“老龄化”的特点给渗滤液的达标处理造成很大的困扰，建议在兴丰渗滤液处理技改工程中采用化学氧化（如Fenton）和好氧工艺（如BAF）等工艺，以满足渗滤液的达标排放。

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