垃圾填埋场排水层渗透性变化特征实验研究.pdf

第3 6 卷第4 期 中国矿业大学学报V 0 1 ．3 6N o ．4 2 0 0 7 年7 月J o u r n a lo fC h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g T e c h n o l o g y J u l y2 0 0 7 文章编号1 0 0 0 1 9 6 4 2 0 0 7 0 4 0 4 6 7 0 6 垃圾填埋场排水层渗透性 变化特征实验研究 曹丽文，姜振泉，张静，练翠侠，徐晓琴 中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州2 2 1 1 1 6 摘要以室内模拟实验为技术手段，选用8 种粒度成份的砂砾为排水层材料，研究了填埋场渗滤 液水质及其变化规律对排水层渗透能力的影响，建立了反映排水层渗透性 k 与渗滤液水质 C O D ， 、排水层结构 a v p g l d 。。 和排水孔隙度间关系的淤堵模型，以及排水层渗透系数、排水 孔隙度与有效粒径间的函数关系．结果表明排水介质的有效粒径对排水层渗透系数和排水孔 隙度的变化速率有重要影响；经过砂砾层的渗流后，渗滤液水质发生显著变化，p H 值有所提高， C O D ，C a 抖，M g 抖，T V F A ，总硬度，总碱度，N H 一N 和T S S ，V S S 等参数有不同程度的降低，且 随渗流时间具有一致的变化趋势，水质参数与排水介质粒度成份无关；渗滤液中的化学作用、生 物膜的生长、固体悬浮物的沉聚，在排水介质孔隙中生成了无机盐类沉聚物和生物膜等物质，这 是降低排水层渗透能力的主要原因；排水介质颗粒大小与淤堵物的组成成份及相对含量无关． 关键词渗滤液；排水层；渗透性；化学作用 中图分类号T U4 ；X7 0 5文献标识码A A nE x p e r i m e n t a lR e s e a r c ho nP e r m e a b i l i t yF e a t u r e o fD r a i n a g eL a y e ri nW a s t eS a n i t a r yL a n d f i l l C A OL i w e n ，J I A N GZ h e n q u a n ，Z H A N GJ i n g ， L I A NC u i x i a 。X UX i a o q i n S c h o o lo fR e s o u r c e sa n dE a r t hS c i e n c e 。C h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g T e c h n o l o g y ，X u z h o u ，J i a n g s u2 2 1 1 1 6 ，C h i n a A b s t r a c t B ym e a n so fl a b o r a t o r ye x p e r i m e n t s ，u s i n ge i g h tk i n d so fg r a n u l o m e t r i cc o m p o s i t i o n s a n d sa n dg r a v e l sa sm a t e r i a lo fd r a i n a g el a y e r ，t h ee f f e c t so fl e a c h a t ew a t e rq u a l i t ya n di t sv a r i a t i o nr e g u l a t i o no np e r m e a b i l i t yb e h a v i o ro fd r a i n a g el a y e ri nw a s t es a n i t a r yl a n d f i l lw e r ed i s c u s s e d ．T h ec l o g g i n gm o d e lb e t w e e nd r a i n a g el a y e rp e r m e a b i l i t yc o e f f i c i e n t 走 a n dl e a c h a t e w a t e rq u a l i t y C O D ， ，d r a i n a g el a y e rf a b r i c a v p g l d l o a n dd r a i n a g ep o r o s i t y ．T h ef u n c t i o n c o n c e r n i n gd r a i n a g el a y e rp e r m e a b i l i t yc o e f f i c i e n t ，d r a i n a g ep o r o s i t ya n de f f e c t i v ep a r t i c l es i z e ， w e r ep r o p o s e d ．T h er e s u l t ss h o wt h a tt h e e f f e c t i v ep a r t i c l es i z eh a sa ni m p o r t a n ti n f l u e n c eo n t h ec h a n g er a t eo fp e r m e a b i l i t yc o e f f i c i e n ta n dd r a i n a g ep o r o s i t y ；t h el e a c h a t ew a t e rq u a l i t y c h a n g e sg r e a t l y ，t h ep Hv a l u e si n c r e a s et Oac e r t a i ne x t e n t ，w h i l eC O D ，C a 2 ，M 9 2 ，T V F A ， t o t a lr i g i d i t y ，t o t a la l k a l i n i t y ，NH 一N ，T S S ，V S Sa n dS Oo n ，d e c r e a s ei nd i f f e r e n te x t e n ta n d 收稿日期2 0 0 7 一0 1 1 2 基金项目国家自然科学基金项目 4 0 3 7 2 0 6 9 ；教育部新世纪优秀人才支持计划项目 N C E T 一0 5 0 4 7 9 作者简介曹丽文 1 9 6 9 一 ，女，黑龙江省佳木斯市人，副教授，工学博士，从事环境工程地质学方面的研究 E - m a i l s z l 9 9 3 s i n a ．c o r nT e l 0 5 1 6 - 8 3 8 8 5 1 6 0 万方数据 4 6 8 中国矿业大学学报 第3 6 卷 p r e s e n ts i m i l a rc h a n g et e n d e n c yw i t ht i m e ，b u tt h el e a c h a t ew a t e rq u a l i t yi si r r e l e v a n tw i t ht h e g r a n u l o m e t r i cc o m p o s i t i o no fd r a i n a g em e d i u m ；t h eg e n e r a t i o no fm i n e r a ls a l t sa n db i o m e m b r a n ei nd r a i n a g em e d i u mp o r ef r o mc h e m i c a lp r o c e s so fl e a e h a t e ，b i o m e m b r a n eg r o w t ha n d s o l i ds u s p e n d e ds e d i m e n t a t i o nr e s u l t e di nt h ed e c r e a s i n go fp e r m e a b i l i t y ；t h ec o m p o n e n t sa n d t h e i rr e l a t i v ec o n t e n t so ft h ec l o g g i n gm a t t e ra r en o tr e l a t i v et og r a n u l o m e t r i cc o m p o s i t i o no f t h ed r a i n a g em e d i u mp a r t i c l es i z e ． K e yw o r d s l e a c h a t e ；d r a i n a g el a y e r ；p e r m e a b i l i t y ；c h e m i c a lp r o c e s s 2 0 世纪7 0 年代开始，固体废物的处置逐渐从 简单堆放到具有工程防护措施的卫生填埋[ 1 ] ，其中 的衬垫系统 包括排水层和防渗阻隔层 是保证垃 圾卫生填埋场正常、安全运行的关键设施，应该具 有与所填废物长期相容性，协调垃圾填埋体与天然 地质体间关系等特性．但是，在疏排过程中，垃圾所 产生渗滤液中的物质不断发生生物、化学反应，改 变渗滤液排水层的渗透系数和排水能力，提高防渗 阻隔层上的水头，增大了渗滤液的污染运移程度和 污染邻近地下水、地表水的机率，因此，排水层渗透 性能变化及其特征的认识，是填埋场安全运行中所 面临的重要问题． 经过4a 和1 6a 的填埋后，K V L k e e l ev a l l e y l a n d f i l l 和T o r o n t o 填埋场 加拿大 排水层的渗透 能力明显下降，填埋体内渗滤液水头高度达到了 2 3m ，且只排出了计算产生渗滤液水量的6 ％[ 2 - 4 3 ． 在渗滤液的生物、化学作用下，土工合成材料、渗滤 液收集管中出现了孔隙度降低、排水性能下降等现 象．国外对这方面的研究取得了一些认识，体现在 在人工合成渗滤液条件下，一些学者研究了渗滤液 流量、温度对玻璃珠这种排水材料淤堵速度、程度 和淤堵物成份特征的影响，探索了排水层渗透系数 与孔隙度之间的定量关系[ 5 伽；车胎碎片、砾石、白 云石作为排水材料的淤堵问题也有所涉及[ 1 2 ‘1 刈；探 讨了淤堵物生成速率与V F A 生物发酵之间的关 系[ 1 5 ‘18 I ．其主要研究手段是室内模拟实验，主要的 模拟材料是玻璃珠，且研究成果多以合成渗滤液为 主．而人工合成渗滤液在生物活性、离子类型和含 量上，与现场渗滤液有着本质的区别，另外，我国的 垃圾成份和渗滤液组成特征等方面与国外存在着 巨大差别．1 9 9 5 年6 月，调查发现北京阿苏卫填埋 场出现了污水积留于填埋场底部的现象，可能是渗 滤液收集管堵塞造成的[ 19 | ，除此之外，就目前掌握 的资料来看，尚未发现国内关于垃圾填埋场排水层 渗透性变化特征的研究文献与现场报道． 本文以江苏省徐州市雁群垃圾填埋场渗滤液 为渗流流体，以8 种粒度成份的砂砾为排水层材 料，室内模拟研究排水层渗透性能的变化规律及其 与渗滤液水质之间的关系． 1 实验材料与实验条件 以8 种粒度成份的砂砾为研究对象，其粒度成 份特征与基本性质见表1 ．渗滤液主要来自徐州市 雁群垃圾填埋场，通过H D P E 桶运送至实验室，在 o ～2 8 ℃温度条件下保存，部分渗滤液来自室内堆 填生活垃圾的生物降解，并通过人工灌入和排出的 方式，实现渗滤液在实验柱体中的渗流，平均渗流 量为0 ．5 8 5L ／d ．A 组柱体的内径8 0m m ，B 组柱 体的内径5 0 0m m ．实验温度在6 ～3 7 ℃之间变 化，流入实验柱体的渗滤液水质情况见表2 ．通过 柱体上设置的透气不透水的薄膜、微压气压表和球 阀等控制实验条件，使实验柱体处于厌氧状态． 表1排水介质粒度成份及基本性质 T a b l e1G r a n u l o m e t r i cc o m p o s i t i o na n dg e n e r a lp r o p e r t yo fd r a i n a g em e d i u m 实验组及编号 性质 粒组／m m密度／ k N m _ 3 T M Z T - I A 组 T M z T I I T M Z T 一Ⅲ T M Z T 一Ⅵ B 组 B L Z T I B L Z T l I B L Z T I l l B L Z T V I 8 8 8 9 6 6 6 4 ％ ∞ ％ 雠 2 2 2 2 万方数据 第4 期 曹丽文等垃圾填埋场排水层渗透性变化特征实验研究4 6 9 2 排水层渗透性能、渗滤液水质变化特征 2 ．1 排水层渗透性能变化特征 通过渗透系数和排水孔隙度表征实验柱体渗 透性能的变化特征，测定周期是4 8d ．限于实验条 件，不能做到经常拆分柱体，这里用排水孔隙度间 接地描述排水孔隙空间的变化规律及其与渗透系 数之间的关系．排水孔隙度以a 指的是通过柱体单 位截面积的排水率，即渗滤液流经实验排水介质的 渗滤液体积与实验排水介质总体积之比．由于表面 张力、孔隙间液体卷吸作用和生物膜的作用，一些 液体不能完全从柱体中流出，因此，排水孔隙度代 表的孔隙空间，是在大气压力和重力作用下，能够 自由排出液体的那部分孔隙空间[ 5 ] ，其值小于孔隙 率． 排水孔隙度较大时，排水孔隙空间占柱体空间 的比例较大，所对应的渗透系数也较高．实验过程 中，随着渗滤液在实验柱体中的渗流和渗滤液中化 学反应的不断进行，排水孔隙度和渗透系数不断下 降．相同实验条件下，有效粒径小的排水介质，渗透 系数降低速率较快，如渗透系数降低至1 0 叫c m ／s 数量级时，玻璃柱体B L Z T 一Ⅳ约需要2 0 0d ，而玻 璃柱体B L Z T 一工，B L Z T 一Ⅱ，B L Z T 一Ⅲ则分别需要 2 5 0 ，2 1 0 和2 8 8d ，有效粒径d ，。对渗透系数k 和排 水孔隙度咒。的变化特征有重要影响，根据实验数 据，建立了三者间的函数式 1 nk A ．／2 d ． d 1 。 一T 1 1 5 ．0 ， 式中A 为粒径参数， f 3 8 ．7 O ．2 7 5 ≤d 1 。≤1 ．0 0 ， A 一≮6 6 ．0 2 ．4 5 ≤d l o ≤7 ．2 7 ， 1 9 1 ．0 矗1 。≈1 4 ．5 3 ． 2 ．2 渗滤液水质变化 周期性测定流入、流出实验柱体的渗滤液水质 参数，测定周期是2 4d ． 2 ．2 ．1 p H 值的变化 p H 值代表渗滤液的水质环境，不同的水质环 境可以促进不同的化学反应．流经砂砾层前后的渗 滤液p H 值变化明显，流入柱体时渗滤液p H 值在 6 ．5 2 ～7 ．5 4 之间，流出时p H 值被提高至7 ．0 6 ～ 8 ．0 2 ，且排水介质粒度成份对p H 值变化没有显著 影响．渗滤液中挥发性脂肪酸发酵产生的碳酸，降 低了渗滤液的酸性，导致渗滤液p H 值上升． 2 ．2 ．2 C O D ，T V F A ，C a 2 ，M 9 2 等水质参数的 变化 C O D 是渗滤液中有机物相对含量的重要指标 之一，挥发性脂肪酸 V F A 是渗滤液厌氧消化过 程的重要中间产物．通过测定，掌握渗滤液中的有 机质和脂肪酸的变化特征及排水砂砾层对它们去 除的作用． 实验发现，流出实验柱体的C O D ，C a 2 ， M 9 2 十，T V F A 总挥发性脂肪酸 ，总硬度 C a C O 。 计 ，总碱度 C 0 ；一计 ，N H 乒一N 总是小于相应的 流入值，说明砂砾层对上述水质参数具有去除作 用，通过定义和分析参数去除率 水质参数，一 水 质参数流入柱体～水质参数流出柱体 ／水质参数流人柱体 ， 掌握排水层对渗滤液水质的影响作用． C O D 。，C a 2 ，M g ，，T V F A ，，总硬度，，总碱度， 随时间的变化趋势是一致的 见图1 ． ‘．1 I l l s I 。n t 。t i t i - l l 。- l l l 。．2 譬J ． ．● ’ i一。 ．；。；；；g ；2 t 。；i ；；；女。 o ．o 。。 l - lI - Il I ；；。2 箸 ．I d ．。，i n e ，l ，●，l ，●，6 0 ． e 。 l i 。 l 蔓 ； I l2 ．6e ．I o B L Z T ．I B L Z T ．n B L Z T ．1 1 1xB L Z T ．Ⅳ f ．- I l S l 鼍 l。．． 2 47 21 2 UJ 6 82 1 62 6 43 1 23 6 04 U 子 f ／d 图1渗滤液水质参数随时间的变化趋势 F i g ．1 W a t e rq u a l i t yo fl e a c h a t ec h a n g i n gw i t ht i m e 在开始渗流的3 6d 左右，是C O D ，等参数的快 速增长期；其后，各水质参数经历了较长的平稳期， C O D ，，C a ； ，M g ； ，T V F A ⋯总硬度。，总碱度。主要 分布在2 5 ％～4 5 ％，4 0 ％～7 0 ％，8 ％～1 6 ％，7 ％ ～4 5 ％，1 9 ％～3 9 ％和5 ％～1 1 ％，即渗滤液中 2 5 ％～4 5 ％的C O D ，4 0 ％～7 0 ％的C a 2 十和8 ％～ ∞柏o∞如0蚰∞0∞加o∞∞o舳∞0 逞ooo。≮k卜 冬咕u q譬“∞暑 毒越醚蹈 更、越譬蹈 万方数据 4 7 0中国矿业大学学报 第3 6 卷 1 6 ％的M 9 2 等被排水介质去除，其中的C a 2 ， M 9 2 可能以难溶无机盐类的形式沉聚在砂砾层 中；再后是水质参数的降低期．实验数据的分散程 度较高，但不同粒度成份的排水介质中，水质参数 去除率的变化趋势完全一致，且数值问没有明显的 区别，因此认为，排水介质粒度成份对C O D 等参 数的去除速率和去除程度没有影响． N H 4 一N ， 的变化特征与T V F A 。及c a 2 , ，M g 矿，C O D ，等是一 致的，但 N H ／一N ，较小，分布在3 ％～8 ％． 2 ．2 ．3总悬浮物和挥发性悬浮物的变化 总悬浮物 T S S 是指悬浮在渗滤液中的污染 物质，不包含胶体和溶解性物质，挥发性悬浮物 V S S 是悬浮物中的有机部分．流出实验柱体的 T S S 和V S S 总是小于相应的流人值，说明渗滤液 中的部分悬浮物沉聚在砂砾层的孔隙中．随着渗流 的进行，T S S 。和V S S ，先是急剧升高，然后稳定，最 后逐渐降低 见图2 ，T S S ，和V S S ，大多集中在 2 2 ％～4 0 ％，2 6 ％～5 0 ％，说明在渗流过程中，渗滤 液中2 2 ％～4 0 ％和2 6 ％～5 0 ％的T S S 与V S S 沉 聚于排水介质 砂砾 孔隙中，而实验条件的随机变 化和排水介质中生物膜的拆分造成了T S S ，和 V S S ，小于零的现象． 摹8 0 击4 0 量．2 访．8 0 { 2 ．1 2 0 04 89 61 4 41 9 22 4 02 8 83 3 63 8 4 t ／d 图2B L Z T IV S S ，和T S S ，随时间的变化趋势 F i g ．2C h a n g i n go fV S S ，a n dT S S 。 w i t ht i m ei nB I 。Z T1 3 排水层渗透性与渗滤液水质间的关系 3 ．1 渗滤液水质变化对排水介质孔隙的影响作 用 3 ．1 ．1渗滤液化学过程对无机沉聚物的形成作 用 渗滤液中的挥发性脂肪酸包括1 到6 碳数的 酸，其厌氧发酵分为2 个阶段，一个阶段是从丙酸、 丁酸到乙酸、碳酸和甲烷的转变，另一阶段是从乙 酸转变为甲烷和碳酸．渗滤液中的C a 抖，M g ”， F e 什 或F e 2 等金属离子与C O r 发生化学反 应，生成碳酸钙、碳酸镁、碳酸铁等沉淀，并沉聚在 排水层孔隙中，降低排水层的渗透能力． 实验结束时 以1 ．8r n 的水头压力作用下，没 有排水为条件 ，拆开实验玻璃柱体B L Z T 一工， B L Z T ～Ⅱ，B L Z T 一Ⅲ和B I 。Z T 一1 V ，用X 射线荧 光光谱仪 V e n v s 2 0 0 测试堵塞于排水介质孔隙空 间的淤堵物成份，测试结果表明1 排水介质粒度 成份对生成的淤堵物成份及其含量没有影响．原因 是，排水介质的粒径与C O D ，C a 2 十和T V F A 等参 数的去除率无关 图1 ；2 淤堵物中主要元素的含 量顺序 由高到低 是C a ，S i ，F e ，M n ，Z n ，M g ，B a ， N a ，K ，P b ，S ，P ，C u ，T i ，N i ，A 1 ，主要化合物是C a C O 。等碳酸盐类和S i O ．而雁群垃圾填埋场渗滤液 中的M 9 2 含量明显高于C a 2 ，经过砂砾层渗流 后，C a 2 r 4 0 ％～7 0 ％ 却高于M 9 2 r 8 ％～1 6 ％ ， 说明C a 2 在砂砾层中的沉聚能力大于M g 抖，这与 C a C O 。较其他金属离子的碳酸盐更难溶解的性质 密切相关．F e 和S 的含量较高，可能是由于二者结 合形成F e S 的缘故[ 5 ] ．本次实验结果与A r m s t r o n g MD 1 9 9 8 的实验结果有所不同，主要区别在于 S ，M g ，Z n 含量上的差别，可能是由于渗滤液水质、 实验条件不同造成的． 3 ．1 ．2 生物膜的形成和固体悬浮物的沉聚 渗流过程中，渗滤液与砂砾介质表面不断产生 持续的相对运动，使渗滤液中的微生物、污染质逐 渐附着到介质表面，开始形成一层由微生物细胞为 主要成份的生物膜．生物膜具有较强的吸附作用， 其厚度可变‘刎．测试发现，排水介质孔隙生成的淤 堵物中，挥发性物质含量一般大于6 0 ％，说明排水 介质孔隙中生成了较厚的生物膜，这可能与实验过 程中渗滤液渗流速度、渗流量较低有关． 渗滤液存在着的固体悬浮物，在渗流过程，部 分悬浮物将沉聚在排水介质孔隙中，减小排水孔隙 空间体积，降低排水介质的排水能力． 渗滤液中的化学作用、生物膜的生长、固体悬 浮物的沉聚在排水介质中形成了无机盐类沉聚物 和生物膜等物质，堵塞排水介质的孔隙，使排水层 的渗透系数不断下降． 3 ．2 渗透系数与渗滤液水质参数间函数关系的 建立 以a v p g l d ，。 排水层结构参数 和C O D ，为因 素，以k ／k 。为实验指标，根据正交表，进行实验数 据的汇总和分析 表3 ．因素C O D 。对应的级差R 最大，说明C O D ，较以，p g l d 。。，对k ／k 。的影响更 大，即渗滤液水质 C O D 。 及其变化是影响和改变 排水层渗透性能的外在控制性因素，这里，从另外 一个角度说明了C O D ，与排水介质渗透性能之间 的确存在着相关性，这与2 ．2 ．2 节的实验结论是一 致的。而排水层结构参数是排水层渗透性的内在 控制因素． 万方数据 第4 期 曹丽文等垃圾填埋场排水层渗透性变化特征实验研究 根据实验数据，建立了反映排水层渗透性能与 结构参数、渗滤液水质参数、排水孑L 隙度之间关系 的淤堵模型 L } 一0 ．6 2 1 6 1 ．6 3 6 7 a ，P g z d l o ，z 3 一 K0 0 ．0 1 6 9 C O D 。． 模拟拟合函数通过了显著性检验 F 检验 和 参数显著性检验 f 检验 ，说明上述淤堵模型对于 本次模拟实验是有效的． 表3正交实验结果及分析 T a b l e3R e s u l t sa n da n a l y s e so ft h eo r t h o g o n a le x p e r i m e n t 实验号 因素与水平 实验指标 C O D ，／％n 。腭Z d l o k ／k o 1 5 ．7 8 2 3 0 ．o o 3 3 5 ．o o 4 4 5 ．0 0 1 5 ．7 8 2 3 0 ．0 0 3 3 5 ．0 0 4 4 5 ．0 0 1 5 ．7 8 2 3 0 ．0 0 3 3 5 ．0 0 4 4 5 ．0 0 1 5 ．7 8 2 3 0 ．0 0 3 3 5 ．0 0 1 8 ．1 5 51 1 8 ．1 5 51 1 8 ．1 5 51 1 8 ．1 5 51 2 5 ．7 6 30 2 5 ．7 6 30 2 5 ．7 6 30 2 5 ．7 6 30 3 2 0 ．1 7 73 3 2 0 ．1 7 73 3 2 0 ．1 7 73 3 2 0 ．1 7 73 4 4 ．8 2 73 4 4 ．8 2 73 4 4 ．8 2 73 0 ．9 9 85 0 ．7 5 46 O ．6 9 81 0 ．0 2 88 1 ．0 0 00 0 ．7 0 28 0 ．3 2 47 0 ．0 1 13 0 ．9 9 99 O ．3 6 07 0 ．1 6 34 0 ．0 5 12 1 ．0 0 01 0 ．7 2 28 0 ．4 5 16 4 4 5 ．0 0 4 4 ．8 2 73 0 ．3 9 26 注1 R K ⋯一j ⋯。；2 因正交表中的第3 ～5 列是空出 列，进行了删除． 4 结论 垃圾填埋场在运行过程中，排水层疏排渗滤液 的能力不断下降．通过渗滤液在8 种粒度成份砂砾 中的渗流，研究了排水层渗透性变化特征及其与渗 滤液水质之间的关系，这是垃圾填埋场排水层渗透 性问题研究的探索和尝试，得到1 有效粒径对渗 透系数和排水孔隙度的变化速率有重要影响，有效 粒径越大，渗透系数的降低速率越低，建立了有效 粒径、排水孔隙度和渗透系数之间的函数关系式； 2 渗流过程中，渗滤液水质发生显著变化．p H 值 有所提高，其他水质参数 C O D ，C a 2 ，M 9 2 十，T V ～ F A ，总硬度，总碱度，N H ≯一N 和T S S ，V S S 均有 不同程度的降低，它们随时间的变化趋势是一致 的，且与排水介质粒度成份无关；3 渗滤液中挥发 性脂肪酸 特别是乙酸 的发酵促使碳酸盐生成，并 沉聚在排水介质孔隙中，生成的主要无机淤堵物是 C a C O 。等碳酸盐和二氧化硅，主要元素是C a ，S i ， F e ，M n ，Z n ，M g 等，排水介质颗粒大小与淤堵物 的组成成份及相对含量无关，同时，渗滤液的渗流 使排水介质表面形成一定厚度的生物膜，并固体悬 浮物沉聚在排水介质孔隙中，降低排水层的渗透能 力，即渗滤液在排水层渗流过程中的化学作用、无 机盐的不断生成、生物膜的形成和固体悬浮物的沉 聚是改变排水介质渗透性能的重要因素．4 渗滤液 水质的变化是降低排水层渗透性能的外在控制性 因素，建立了排水层结构参数a v p g l d 。。、渗滤液 水质参数C O D ，、排水孔隙度咒。与k ／k 。的拟合函数 关系． 致谢本文得到中国矿业大学科技基金项目 0 F 4 5 0 6 的资助，特此致谢． 参考文献 l 2 3 4 5 6 7 万方数据 4 7 2 中国矿业大学学报 第3 6 卷 [ 8 3 F L E M I N GIR ，R O W ERK ．L a b o r a t o r ys t u d i e so f c l o g g i n go f1 a n d f i l ll e a c h a t ec o l l e c t i o na n dd r a i n a g e s y s t e m s [ J 1 ．C a n a d i a nG e o t e c h n n i c a lJ o u r n a l ，2 0 0 4 ，4 1 1 1 3 4 1 5 3 ． E 9 ] C O O K EAJ ，R O W ERK ，R I T T M A N NBE ，e ta 1 ． B i o f i l mg r o w t ha n dm i n e r a lp r e c i p i t a t i o ni ns y n t h e t i c l e a c h a t ec o l u m n s [ J ] ．J o u r n a lo fG e o t e c h n i c a la n d G e o e n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g ，2 0 0 1 ，1 2 7 1 0 8 4 9 8 5 6 ． [ 1 0 3R O W ERK 。S A N G A MHP ．D u r a b i l i t yo fH D P E g e o m e m b r a n e s [ J ] ．G e o t e x t i l e sa n dG e o m e m b r a n e s ， 2 0 0 2 ，2 0 7 7 9 5 ． [ 1 1 ] V A N G U L C KJF ，R O W ERK ．E v o l u t i o no fc l o g f o r m a t i o nw i t ht i m ei nc o l u m n sp e r m e a t e d w i t hs y n t h e t i cl a n d f i l ll e a c h a t e [ J ] ．J o u r n a lo fC o n t a m i n a n t H y d r o l o g y ，2 0 0 4 ，7 5 1 ／2 1 1 5 1 3 4 [ 1 2 3 M C I S A A CRS ，R 0 w ERK ．C h a n g ei nl e a c h a t e c h e m i s t r ya n dp o r o s i t y a sl e a c h a t e p e r m e a t e s t h r o u g ht i r es h r e d sa n dg r a v e l [ J ] ．C a n a d i a n G e o t e c h n i c a lJ o u r n a l ，2 0 0 5 ，4 2 4 1 1 7 3 1 1 8 8 ． [ 1 3 ]R O W ERK ，M C L S A A CRS ．C l o g g i n go ft i r e s h r e d sa n dg r a v e lp e r m e a t e dw i t hl a n d f i l ll e a c h a t e [ J ] ．J o u r n a lo fG e o t e c h n i c a la n dG e o e n v i r o n m e n t a l E n g i n e e r i n g ，2 0 0 5 ，1 3 1 6 6 8 2 6 9 3 ． [ 1 4 1B E N N E T TPJ ，L O N G S T A F F EFJ ，R O W ER K ． S t a b i l i t yo fd o l o m i t ei nl a n d f i l l1 e a c h a t e c o l l e c t i o n [ 1 5 ] [ 1 6 ] [ 1 7 ] [ 1 8 ] [ 1 9 ] [ 2 0 3 s y s t e m s [ J ] ．C a n a d i a nG e o t e c h n i c a lJ o u r n a l ，2 0 0 0 ，3 7 2 3 7 1 - 3 7 8 ． R O W ERK ，B O O K E RJR ．M o d e l l i n gi m p a c t sd u e t om u l t i p l el a n d f i l lc e l l sa n dc l o g g i n go fl e a c h a t ec o l l e c t i o ns y s t e m s [ J ] ．C a n a d i a nG e o t e c h n i c a lJ o u r n a l ， 1 9 9 8 ，3 5 1 1 - 1 4 ． C 0 0 K EAJ ，R O W ERK ，R I T T M A N NBE ，e t a 1 ．M o d e l l i n gb i o c h e m i c a l l yd r i v e nm i n e r a lp r e c i p i t a t i o ni na n a e r o b i cb i o f i l m s [ J ] ．W a t e rS c i e n c ea n d T e c h n o l o g y ，1 9 9 9 ，3 9 7 5 7 6 4 ． C O O K EAJ ，R O W ERK ．E x t e n s i o no fp o r o s i t y a n ds u r f a c ea r e am o d e l sf o ru n i f o r mp o r o u sm e d i a [ J ] ．J o u r n a lo fE n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g ，1 9 9 9 ， 1 2 5 2 1 2 6 1 3 6 ． V A N G U L C KJF ，R O W ERK ，R I T T M A N NBE ， e ta 1 ．P r e d i c t i n gb i o g e o c h e m i c a lc a l c i u mP r e c i p i t a t i o n i nl a n d f i l le a c h a t ec o l l e c t i o ns y s t e m s [ J ] ．B i o d e g r a d a t i o n ，2 0 0 3 ，1 4 5 3 3 1 - 3 4 6 ． 周北海，松藤康司．中国垃圾填埋场的问题与改善方 法[ J 1 ．环境科学研究，1 9 9 8 ，1 1 3 2 2 2 4 ． Z H o UB e i