重金屬元素對(duì)垃圾滲濾液厭氧處理過程的影響研究

劉剛 王春玲

摘 要：通常情況下，垃圾滲濾液的水質(zhì)條件都非常復(fù)雜，在以往的研究里面有顯示，垃圾滲濾液中含有各種重金屬元素，而這些重金屬元素若不加以重視，妥善處理，就會(huì)嚴(yán)重影響垃圾滲濾液處理過程。本文主要研究了在厭氧技術(shù)中，重金屬元素濃度高低對(duì)系統(tǒng)的影響，并通過實(shí)驗(yàn)研究滲濾液在各種重金屬濃度其厭氧反應(yīng)的過程中的速率變化。

關(guān)鍵詞：滲濾液；濃度；氧化

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉ钪兄圃斐鰜淼纳罾c工業(yè)垃圾日益增多，又由于我國人口的密集度非常大，環(huán)境污染伴隨垃圾的制造越來越嚴(yán)重。我國環(huán)境保護(hù)方面的壓力也非常的大。在利用垃圾焚燒的方式進(jìn)行發(fā)電時(shí)，垃圾焚燒處理后，垃圾滲瀝液的妥善處理將是一個(gè)重要問題，有效把控垃圾滲濾液的處理過程及最終指標(biāo)，降低環(huán)境污染程度已經(jīng)成為垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)研究的熱點(diǎn)話題。

一、在厭氧技術(shù)中，重金屬元素的影響

將垃圾滲瀝液厭氧的處理做出相應(yīng)的改善非常有必要，因?yàn)槲⑸锏纳顒?dòng)可以完成垃圾滲瀝液的厭氧生物處理，所以，厭氧菌是其中最為關(guān)鍵的因素，為厭氧菌創(chuàng)造一個(gè)良好的繁殖生長環(huán)境會(huì)有效改善廢水的厭氧處理。要想微生物有效的生長，就必須要有利于生長的條件，比如：營養(yǎng)因素。微生物的營養(yǎng)因素有很多種在80年代左右，就有相關(guān)方面的學(xué)術(shù)提出了一些權(quán)威的理論：以甲烷菌為例，要想將該菌群的活性進(jìn)行大量激活，那么需要的營養(yǎng)元素順序就為：（1）N—（2）S—（3）P—（4）Fe—（5）Co—（6）Ni—（7）Mo—（8）Se—（9）維生素B2—（10）維生素B12。

依據(jù)表一可以看出，N/P/K/S是甲烷菌的主要營養(yǎng)物質(zhì)，而第（4）種第（5）種以及第（6）種微量金屬元素Fe/Co/Ni的濃度也非常的高，因此，這些微量元素是必不可缺的元素，一旦這幾種主要微量金屬元素濃度不適宜，就需要立即對(duì)其作相應(yīng)的補(bǔ)充。

重金屬元素的作用不可小視，除了上文中可看出微生物的組成部分中包括了微量元素自身以外，微量重金屬元素在厭氧過程里，也能將重要的酶進(jìn)行激活。

由此可見，重金屬元素的作用重大。但是，在其提供了微生物所需營養(yǎng)物質(zhì)后還需重視垃圾滲瀝液中重金屬元素對(duì)厭氧菌活性的影響。重金屬元素濃度過高會(huì)對(duì)土壤、水體造成相當(dāng)大的潛在危害。

二、厭氧菌活性（工作效率）檢測

（一）厭氧系統(tǒng)出水COD的測定

利用快速密閉化的消解辦法對(duì)COD進(jìn)行測定，然后再在其中滴入化學(xué)物質(zhì)重鉻酸鉀。

（二）厭氧系統(tǒng)產(chǎn)生氣體體積檢測

基于各種原因，測定產(chǎn)生氣體體積的辦法運(yùn)用排水集氣法來測定較為科學(xué)合理，當(dāng)排水集氣瓶中裝滿NaOH含量為百分之三的化學(xué)液體時(shí)，在其將產(chǎn)氣里面的二氧化碳與硫化氫吸收掉以后，就可以得出一定量的厭氧可以產(chǎn)出多少的甲烷。要想計(jì)算總的產(chǎn)氣量，那么直接不需要加入任何含量的NaOH即可，不過，這樣計(jì)算出來的總的產(chǎn)氣量也并非精確數(shù)值，因?yàn)樗a(chǎn)生氣體中仍舊有極為少量的氣體可溶于水。

（三）數(shù)據(jù)處理

使用Orijin9來處理擬合模型以及圖表的制作，回歸解析數(shù)據(jù)的過程利用SPSS Statistics19來完成。

三、結(jié)果與討論

當(dāng)滲濾液濃度為百分之二十、百分之四十以及百分之六十時(shí)，滲濾液均對(duì)厭氧過程有一定的促進(jìn)作用。當(dāng)滲濾液中重金屬濃度過高時(shí)，其中的難降解有機(jī)物成分增加，導(dǎo)致去除率輕微下降，Cu2+在500mg/L時(shí)，抑制作用最強(qiáng)，Ni2+濃度超過300mg/L時(shí)，才表現(xiàn)出一定程度的抑制作用。滲濾液中的重金屬離子不同濃度條件下部分可對(duì)厭氧菌的活性產(chǎn)生抑制作用，部分則對(duì)其活性產(chǎn)生促進(jìn)作用。

如上圖，Cu2+無論在任何濃度條件下，均對(duì)其產(chǎn)生抑制作用，而Ni2+等在馴化后則可對(duì)其厭氧活性產(chǎn)生促進(jìn)作用。因此研究滲濾液中重金屬濃度在各種濃度下其氧化過程中的速率變化非常重要，由此，我們在實(shí)際對(duì)垃圾進(jìn)行處理的過程當(dāng)中，就能夠以該實(shí)驗(yàn)作為依據(jù)，將滲濾液在調(diào)節(jié)池中充分拌合，確保滲濾液中重金屬含量在厭氧菌活性活性較高的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)高效的對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行處理。

四、結(jié)語

經(jīng)厭氧系統(tǒng)處理后，滲濾液并不能被完全分解，由于里面存在一些難以降解的物質(zhì)，同時(shí)，氨氮、金屬化學(xué)物質(zhì)以及在滲濾液里面含有的鹽分如果含量過高，也會(huì)對(duì)厭氧的進(jìn)展過程產(chǎn)生滯后的影響，我們可以通過調(diào)整滲濾液運(yùn)行溫度，延長調(diào)節(jié)池放置時(shí)間，進(jìn)行滲瀝液充分拌合，從而達(dá)到降低COD、氨氮、金屬化學(xué)物質(zhì)以及在滲濾液中以形成沉淀的鹽類物質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

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