PAC混凝沉降法處理垃圾滲濾液的研究*

李潤宣，李鴻雁，吳 丹，施偉華

（韓山師范學院化學系，廣東潮州521041）

PAC混凝沉降法處理垃圾滲濾液的研究*

李潤宣，李鴻雁，吳 丹，施偉華

（韓山師范學院化學系，廣東潮州521041）

采用混凝沉降法對垃圾填埋場所產生的垃圾滲濾液進行處理，以處理出水的CODcr、電導率、脫色率和濁度等作為處理程度的表征指標，考察不同用量的混凝劑聚合氯化鋁（PAC）對垃圾滲濾液的處理效果。實驗結果表明，垃圾滲濾液的處理效果隨著混凝劑用量的增大而增強，混凝劑PAC最佳用量：30 g/L。垃圾滲濾液處理后，CODcr去除率達到36.45%，脫色率達到84.0%，電導率由原來的1.55×104S/cm降低到處理后的0.94×104S/cm，濁度也有一定程度的降低。

混凝劑；垃圾滲濾液；電導率；脫色率；CODcr去除率；混凝沉降法

隨著我國城市化進程加快，產生的垃圾量日益增多。將垃圾通過填埋處理具有簡單、方便和處理費用低等特點，但由垃圾填埋場產生的垃圾滲濾液色度深、濃度大、污染重、成分復雜，屬于高濃度有機廢水，污染程度是生活垃圾的100多倍，若不妥善處理，將會造成嚴重的環境污染。垃圾滲濾液的處理要比工業廢水、生活污水困難得多，它的處理一直是近幾年污水處理領域的熱點和難點。隨著大量垃圾填埋場的新建和利用，研究和開發垃圾滲濾液處理技術與方法具有重要的環境意義和社會意義[1-3]。實驗的研究對象為饒平縣垃圾填埋場的滲濾液。實驗通過一定條件下使用不用質量的聚合氯化鋁（PAC）來處理垃圾滲濾液，采用重鉻酸鉀回流加熱法在不同條件下測定水樣中CODcr的濃度，經過一系列的檢測與分析，得出最佳用量，達到最佳的處理效果。

1 實驗部分

1.1 研究對象

實驗研究對象為饒平縣垃圾填埋場的垃圾滲濾液。饒平縣垃圾填埋場位于丘陵山谷地帶，垃圾堆放量非常大。大量的垃圾滲濾液滲透出來，沒有規范的處理設施，僅利用低洼地筑壩形成污水塘收集，利用滲透或蒸發自然減量，再進行簡單的處理。

1.2 分析指標、方法及儀器

監測分析指標、測定方法及儀器見表1、表2。

表1 監測分析指標及測定方法Table 1 Monitoring indicators andmeasuring method

表2 實驗儀器一覽表Table 2 Listof Experimental Apparatus

1.3 實驗過程

1.3.1 實驗方案

調節實驗的pH值：7.5；原水CODcr值：15 300 mg/L；使用的混凝劑：聚合氯化鋁（PAC）；

混凝劑質量濃度（g/L）：15，18，21，24，27，30，3 3，36，39；攪拌時間：20 min；

靜置時間：60 min。

1.3.2 實驗步驟

取500 mL垃圾滲濾液原水樣，測定其pH值，再調節pH值為7.5，然后分裝在5個500 mL燒杯中，加入一定濃度的混凝劑聚合氯化鋁（PAC）并用恒溫磁力攪拌器攪拌20 min，放置沉降60 min，取上層清液稀釋適當倍數后進行檢測分析。

2 實驗結果與分析

2.1 對CODcr去除率的影響

不同濃度混凝劑對CODcr去除率的影響見圖1。

圖1 不同濃度混凝劑對CODcr去除率的影響Fig.1 Influence of differentconcentrationcoagulanton CODcrremoval rate

從圖1可以看出：垃圾滲濾液中CODcr去除率先隨混凝劑濃度的增大而增大，濃度達到30 g/L時，CODcr去除率達到最大值；但當濃度高于30 g/L時，CODcr去除率隨聚合氯化鋁濃度的增大而降低。存在這種規律的原因在于，滲濾液中非溶解性有機物常荷負電，加入的PAC電解質中高價陽離子使顆粒表面的電荷能減小，靜電斥力下降，有機微粒的團聚、沉降機會增加，滲濾液中有機物含量減小。當混凝劑添加量趨近最佳值時，不溶性有機物表面電荷能最小，團聚、沉降作用最為顯著，CODcr去除率最高。此后繼續增加藥劑用量，顆粒表面轉而荷正電，且電荷能隨藥劑用量增加而增大，顆粒間靜電斥力增大，團聚、沉降效果降低，CODcr去除率下降[9]。故選擇PAC最佳用量為30 g/L。

2.2 對出水pH的影響

不同濃度混凝劑對處理出水pH的影響見圖2。

圖2 不同濃度混凝劑對pH值的影響Fig.2 Influence of differentconcentrations coagulantonpH

由圖2可以看出：處理后，垃圾滲濾液的pH值隨PAC濃度的增大總體呈現下降趨勢。這是因為垃圾滲濾液中的膠體物質通常帶負電，而混凝劑中含有大量的Al3+等離子，在最佳pH值范圍內，Al3+水解成單核及多核羥基絡離子，具有電中和能力，能吸附微粒以壓縮雙電層使微粒脫穩，具有很強的吸附架橋作用，因此具有較好的混凝效果。

2.3 對出水濁度的影響

不同濃度混凝劑對處理出水濁度的影響見圖3。

圖3 不同濃度混凝劑對濁度的影響Fig.3 Influence of differentconcentrations coagulanton turbidity

由圖3可得：垃圾滲濾液的濁度隨PAC濃度的增大而減小，當濃度達到24 g/L時，濁度急劇下降，后趨于平衡。綜合CODcr濃度和脫色率等指標，取PAC的用量為30 g/L。

3.4 對出水電導率的影響

不同濃度混凝劑對電導率的影響和圖4。

圖4 不同濃度混凝劑對電導率的影響Fig.4 Influence of differentconcentrations coagulanton conductivity

由圖4可得：處理后垃圾滲濾液的電導率隨PAC的濃度的增大而減小，當濃度為27 g/L時，電導率達到最小。當超過此值時，電導率隨PAC的濃度增大而增大。說明PAC對溶液中離子的處理具有一定的去除效果。

3.5 對水樣脫色率的影響

不同濃度混凝劑對脫色率的影響見圖5。

圖5 不同濃度混凝劑對脫色率的影響Fig.5 Influence of differentconcentrations coagulanton decolorization

由圖5可得：垃圾滲濾液的脫色率隨PAC濃度的增大而增大，當濃度達到33 g/L后趨于平衡。綜合上述指標和經濟技術的影響，實驗PAC最佳用量為30 g/L。

4 結論

（1）垃圾滲濾液的處理效果隨著混凝劑用量的增大而增強，混凝劑PAC最佳用量：30 g/L。

（2）在最佳操作條件下，廢水CODcr的去除率達到36.45%，脫色率達到84.0%，電導率也由原來的1.55×104S/cm降低到處理后的0.94×104S/cm，濁度也有一定程度的降低。

致謝：本文在完成過程中，得到了韓山師范學院張永利副教授的幫助，特此表示感謝。

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Study on Treatment of Landfill Leachate by PAC Coagulation and Precipitation

LIRun-xuan，LIHong-yan，WU Dan，SHIWei-hua
（Departmentof Chemistry，HanshanNormal University,Guangdong Chaozhou521041,China）

Landfill leachate was treatedby coagulationandprecipitation.CODcr in effluent，electrical conductivity，decolorization and turbidity were chosen as index，treatment effects of different dosage PAC coagulant were investigated. The experimental results show that the biggerPAC coagulant dosage，the bettertreatment effect；the optimum dosage of PAC coagulant is 30 g/L.After landfill leachate is treated，CODCr removal rate reaches 36.45%，decolorization reaches 84.0%，andconductivity decreases from1.55×104S/cmto 0.94×104S/cm，turbidity has fall inaextent，too.

Flocculant；Landfill leachate；Conductivity；Decolorization；CODCrremoval rate；Coagulation and sedimentation

X703

A

1671-0460（2010）04-0366-03

廣東省潮州市科技局項目（2008S20）。

2009-02-26

李潤宣（1989-），男，研究方向為環境科學專業。