垃圾渗滤液中COD值与UV_254_值的相关性分析

第29卷第5期2008年10月
华 北 水 利 水 电 学 院 学 报
Journa l o f N orth Ch i na Institute ofW ate r Conse rvancy and H ydro electr i c Pow er
V o l  29N o  5O c t .2008
收稿日期:2008-05-16
基金项目:云南省教育厅科学研究基金项目(07C11094).
作者简介:黄进刚(1983 ),男,浙江龙游人,在读硕士研究生,主要从事固体废物处理处置方面的研究.
文章编号:1002-5634(2008)05-0099-03
牧一征垃圾渗滤液中COD 值与UV 254值的相关性分析
黄进刚1
,曲文亮2
徐晓军3
,张 奇4
,张秋花
1
(1.青岛理工大学环境与市政工程学院,山东青岛266033;2.莱州市环境卫生管理处,山东莱州261400;3.昆明理工大学环境科学与工程学院,云南昆明650093;4.青岛市固体废弃物处置有限责任公司,山东青岛266041)
摘 要:针对不同填埋年龄和不同处理单元的垃圾渗滤液的特点,测定水样中的COD 值和UV 254值,并对两者进行了相关性分析.结果表明,垃圾填埋场渗滤液中COD 值与UV 254值呈现一定的正相关,相关性程度随填埋年龄和水质不同而变化, 年轻!填埋场渗滤液相关性较差, 老龄化!填埋场渗滤液相关性较好,膜处理单元浓缩液相关性最显著.
关键词:填埋年龄;渗滤液;相关性;COD 值;U V 254值中图分类号:X 832  文献标识码:A
UV 254反映的是水中具有非饱和键的一类有机物(如芳香族有机物)的综合浓度
[1-2]
.腐殖质类的
分子量从500~100000变化,其在254nm 波长下有一特征吸收峰,其吸光度与浓度之间有很好的线性关系.文献[3]在对城市生活污水二沉池出水进行臭氧处理时,发现UV 254与COD 值之间具有很高的相关系数.
填埋堆体中腐殖酸、腐殖质类有机物形成的最重要的特性就是使有机残体和腐殖质本身变化更为稳定,它的化合物可以在土壤中存在几百年甚至几千年.研究发现,封场6a 和7a 腐殖垃圾的羧基含量最高,木质素产物与芳香族产物形成互补变化的规律,即随着填埋和封场时间增长,腐殖化过程进一步发展,木质素产物降低,而芳香族产物则升高
[4]
.
由于垃圾腐殖化过程中形成的腐殖质和腐殖酸类有机物溶于水后构成了垃圾渗滤液中的有机物组分,因此对垃圾渗滤液中COD 和UV 254的相关性进行分析具有较大的意义.
1 实 验
1.1 实验材料与仪器
1 实验水样.实验水样共3份,分别取自青岛
市周边2个生活垃圾卫生填埋场A 和B ,其中1#
和3#
水样分别取自A 填埋场渗滤液调节池和纳滤膜后浓缩液,2#
水样取自B 填埋场渗滤液调节池.实验用水水质情况见表1.从表1中各水样的各项指标来看,A 填埋场渗滤液水质BOD 5/COD 偏低,氨氮浓度高,C OD 值相对较小,具有明显的晚期渗滤液的性质,而纳滤膜浓缩液可生化性更差,UV 254值偏高,可能富含腐殖酸类难降解有机物;B 填埋场渗滤液水质COD 值相对较大,BOD 5/COD 较高,可生化性较好,渗滤液水质具有年轻填埋场渗滤液的特点.
表1 实验用水水质指标
编号p H COD /(mg ∀L -1)UV 254/c m -1氨氮
/(m g ∀L -1)BOD 5/(mg ∀L -1)
BOD 5/COD 1#8.0334013.96056800.202#7.2824218.284534240.423#
8.1
9677
77.7
80
1280
0.13
2 分析方法与仪器.pH:p H S  3C 型酸度计;COD:重铬酸钾法;UV 254:UVm ini  1240型紫外可见分光光度计,0.45 m 滤膜,测定方法见文献[1];微电解反应器;BOD 5:无汞呼吸压力法,ET99724型B OD 测定仪.
超导无轴陀螺空天载具1.2 实验方法
采用微电解工艺对3种水样进行处理,于不同反应时间采样后测定其COD值和水样吸光度;同时将水
样按不同倍数进行稀释,测定其C OD值和UV254值.将实验数据整理后,对垃圾渗滤液和纳滤浓缩液的C OD值和UV254值进行一次线性回归分析.
2 结果与讨论
2.1 1#渗滤液中COD与UV254相关性分析
1#水样C OD值与UV254值之间的相关性曲线如图1所示.
图1 1#渗滤液COD值和UV
254
值相关性
从图1可以看出,1#渗滤液中COD值与UV254值之间具有较好的相关性,呈现正向关系.1#渗滤液为老龄化填埋场A晚期垃圾渗滤液,腐殖质类难生物降解大分子有机物是垃圾渗滤液中有机物的主要成分,由于腐殖质类大分子有机物在紫外光区存在特征吸收峰,因此1#渗滤液中COD值与UV254值之间存在较好的相关性.
2.2 2#渗滤液中COD与UV254相关性分析
2#水样的相关性曲线如图2所示.
图2 2#渗滤液中COD值和UV
254
值相关性
从图2可以看出,2#渗滤液中COD值与UV254值之间相关性较差.这是由于2#渗滤液为年轻填埋场B垃圾渗滤液,在年轻的垃圾填埋场中,COD/ TOC和BOD5/COD的比值较高,大部分总有机碳由短链的脂肪酸组成,相对老龄化填埋场而言,其中的腐殖质类难生物降解大分子有机物较少,而短链脂肪酸等小分子有机物不吸收紫外光.2.3 3#纳滤膜浓缩液中COD与UV254相关性分析
3#水样的相关性曲线如图3所示.
图3 3#纳滤膜浓缩液中COD值和UV
254
防身戒指
值相关性
从图3可以看出,3#渗滤液COD值与UV254值之间相关性显著.3#渗滤液为A填埋场的纳滤浓缩液,A填埋场目前已趋于老龄化,其渗滤液处理系统为超滤膜生物反应器(UF M BR)+纳滤(NF)!,渗滤液经生化系统处理以后,其中的大部分易生物降解有机物被降解,纳滤膜截留了分子量高的腐殖质类难降解大分子有机物,实验用3#水样即为该部分被截留的浓缩液,水样中的有机物成分主要为腐殖酸和腐殖质类.
2.4 不同渗滤液水质COD与UV254相关性比较
垃圾渗滤液中的有机物[5-8]可分为3类:#低分子量的脂肪酸;∃中等分子量的灰黄霉酸类物质; %高分子量的碳水化合物类物质、腐殖质类.填埋初期,渗滤液中的有机物的可溶性有机碳约2/3是短链的可挥发性脂肪酸,其中以乙酸、丙酸和丁酸浓度最大,其次是带有相对高密度的羟基和芳香族羟基的灰黄霉酸.随着填埋时间的增加,填埋场逐步趋于相对稳定,此时渗滤液中挥发性脂肪酸含量减少,而灰黄霉酸和腐殖质、腐殖酸类成分逐步增加.
实验过程中所用的3种水样的COD与UV254相关性不同.这是由于水样的年龄!和性质不同所致.年轻垃圾填埋场渗滤液中低分子量、可生化性好的有机物含量占主导地位,而对紫外光区较强吸收的腐殖质、腐殖酸类大分子有机物较少,因此年轻化垃圾填埋场渗滤液中UV254值相对较低,与COD相关性较差,UV254值并不能反应年轻填埋场渗滤液中有机物含量;老龄化填埋场堆体中垃圾腐熟化程度较高,
渗滤液中富含难降解的大分子(如腐殖酸类),而低分子量的低链脂肪酸含量较低,故UV254值相对较高,与COD相关性好,UV254值在一定程度上能反应老龄化填埋场渗滤液中有机物含量;渗滤液处理系统中的纳滤、反渗透等膜处理单元由于截
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留了分子量较高的有机物质,腐殖质类物质是水样中有机物的主要成分,低分子量的低链脂肪酸在前端的生化系统已经被大部降解,少部分也已透过纳滤膜,故纳滤浓缩液中UV 254值较高,与COD 相关显著,UV 254值能反应纳滤膜后浓缩液中有机物含量.
眼模3 结 语
1.垃圾填埋场渗滤液中COD 值与UV 254值呈现一定的正相关性,相关性显著程度能反映和判断该填埋场的 年龄!和水中腐殖质/酸含量的多寡以及废水的可生化性. 年轻!填埋场渗滤液COD 值与UV 254值之间相关性较差,可生化性较好; 老龄化!填埋场渗滤液COD 值与UV 254值相关性较好,废水可生化性较差;膜处理单元浓缩液COD 值与UV 254值相关性显著,废水可生化性很差.
2.对于老龄化垃圾填埋场渗滤液中有机物含量可以通过建立COD 值与UV 254值的回归方程后,用UV 254值来反映,但此法不适宜年轻填埋场.
喷粉流水线
3.为得到更为准确的相关性分析,建议对渗滤液水质进行长期的观测,以便得到更为可靠的数据.
参 考 文 献
[1]蒋绍阶,刘宗源.UV 254作为水处理中有机物控制指标的
意义[J].重庆建筑大学学报,2002,24(2):61-65.[2]赵媛媛,王志,王纪孝,等.含腐殖酸类有机物模拟废水
超滤过程研究[J ].膜科学与技术,2006,26(1):42-46.
插板机[3]林星杰,杨慧芬,宋存义.UV 254在水质监测中应用的研
究[J].能源与环境,2006(6):22-24.
[4]吴军.生活垃圾填埋场腐殖垃圾质表征及重金属生物
有效性初步研究[D ].上海:同济大学,2005.
[5]王宝贞,王琳.城市固体废物渗滤液处理与处置[M ].
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[6]苏慧,赵由才.氧化剂在低浓度难降解垃圾渗滤液中的
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[7]Y asunobu K,T etsu K,H iroshi N.T he predicti on o f che m i
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Analysis of Correlation bet w een COD and UV 254i n Garbage Leachat e HUANG Ji n  gang 1
,QU W en  liang 2
,XU X iao  j u n 3
,Z HANG Q i 4
,Z HANG Q i u  hua
1
(1.Schoo l o f Env ironmenta l andM un icipa l Eng i neer i ng ,Q i ngdao T echno l og ical U niversit y,Q i ngdao 266033,Chi na ;
2.L a i zhou Env iron m en tal San itati on M anage m en t D epart m ent ,L aizhou 261400,Chi na ;
3.Schoo l of Env iron m enta l Sc ience and Eng i neer i ng ,K un m i ng U n i versity o f Sc ience and T echno l ogy ,K unm ing 650093,Ch i na ;
4.Q i ngdao M S W M anagement&T rea t m ent Co .L td ,Q i ngdao 266041,Chi na)
Abstrac t :Based on t he different characters of landfill leachate varied w ith the t he place m ent ti m e and disposa l un it ,the va l ues of COD and UV 254are tested ,and the co rre lati on bet w een t he m i s a l so ana lyzed .T he results i ndicat t hat the va l ue of COD and UV 254presents positi ve re lati v ity defi n i tely .T he degree o f the re l a tiv ity bet ween COD and UV 254varies w ith t he the age o f l andfill s i te and l eachate qua lity ,l ow er co rre l a ti on coe fficien t presents in the leachate o f younge landfill site than ag ed l and fill site ,the co rre lati on be t w een COD and UV 254is sign ificant i n t he l eacha te of t he condense li qu i d re j ected by nanofiltra ti on m e m brane .K ey word s :landfill age ;leachate ;corre lati on ;va l ue of COD ;va l ue of UV 254
101第29卷第5期
黄进刚等: 垃圾渗滤液中COD 值与UV 254值的相关性分析

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