发表时间：2015-05-07
摘要：为了快速表征垃圾渗滤液处理过程中有机物的特性变化,分别采用紫外光谱和三维荧光光谱对2种垃圾渗滤液处理工艺不同单元溶解性有机物(DOM)的变化进行了系统分析。结果表明,二级RO和厌氧+好氧+MBR+NF+RO工艺对渗滤液COD和NH3-N的去除率分别为98.7%、99.0%和98.8%、98.6%。
随着处理过程的进行,2个处理工艺中DOM的SUVA254、E253/E203分别由0.74、0.33和0.46、0.12下降至0.015、0.014和0.010、0.012,有机物的芳香性和不饱和性下降,脂肪链芳香烃化合物开始增加。不同处理阶段渗透液DOM三维荧光光谱表明,随着处理过程的进行,类富里酸和类蛋白物质的含量逐渐下降,芳构化程度开始降低。其中二级RO系统对渗滤液中类富里酸物质的去除效果较好,而厌氧-好氧-MBR-NF-RO工艺中,类酪氨酸物质主要通过微生物降解去除,NF和RO膜对类富里酸和类腐殖酸物质的截留效果较好。
垃圾渗滤液是一种有机污染物含量高、性质复杂、难于处理的高浓度，主要来源于垃圾在堆放和填埋过程中水分的渗透、雨水的冲刷以及地表水和地下水的浸泡而溶出的污水。垃圾渗滤液中含有大量难降解、腐殖化程度较高的有机物，通过降雨淋溶、渗透作用发生迁移，最终对土壤和地下环境工程学报第，卷水造成严重污染。
因此，需要采用合适的处理工艺以满足 生活垃圾填埋场污染控制标准 （GB16889-2008）的要求。MBR+双膜法（NF/RO）是近年来发展较快的一种新型组合工艺，在能有效去除COD、BOD和氨氮的同时，还能保持出水水质稳定，因而得到广泛的应用，如北京北神树垃圾填埋场、安定垃圾填埋场、青岛小涧西垃圾填埋场、苏州七子山垃圾填埋场等多家垃圾填埋场。
溶解性有机物（DOM）是渗滤液中有机物的最主要组成部分，占渗滤液中总有机碳（TOC）的80%以上，包括挥发性酸、氨基酸、蛋白质、糖类、腐殖质和碳水化合物等。目前有关渗滤液处理过程中DOM特性变化的分析，主要采用GC-MS联用、红外光谱、元素分析、核磁共振等技术。
这些技术能够确定渗滤液DOM化合物的种类和含量，辨别化合物的特征官能团，提供有机分子骨架的信息等，但样品前处理复杂，可被检测的化合物种类有限，不利于连续快速分析。三维荧光光谱能够利用激发波长和发射波长的变化反映出化合物完整的荧光信息，如：结构、官能团、构型、非均质性、分子内与分子间的动力学特征等，能够有效表征垃圾渗滤液各级处理阶段DOM中各类荧光物质的变化，如：类蛋白物质和类腐殖酸物质。与其他光谱技术相比，三维荧光光谱具有样品前处理简单、分析快捷、灵敏度高、用量少和不破坏样品结构等优点，近年来被广泛应用于各种DOM及其环境化学行为的研究。具体参见更多相关技术文档。
由于紫外光谱和荧光光谱具有测试时间短、灵敏度高、不破坏样品、预处理简单等优点，很多科研工作者将其应用于天然水体和污水中DOM结构和组分的表征，对渗滤液不同处理工艺各处理单元中DOM光谱学特征研究也逐渐得到重视。本研究采用紫外光谱法和荧光光谱法分析了二级反渗透（RO）工艺和厌氧+好氧+纳滤+RO组合工艺处理垃圾渗滤液过程中不同处理单元渗滤液DOM的特征变化，阐明了各类DOM的转化过程，以期为渗滤液处理工艺中有机物特性变化的快速表征奠定基础。
