混凝法在中期垃圾滲瀝液預處理中應用的研究

王黎佳 李常芳 付友先 劉亮

摘要

[目的]探討混凝法對中期垃圾滲瀝液的處理效果。[方法]選取聚鋁（PAC）、氯化鐵（FeCl₃），研究pH、投加量、投加次數對垃圾滲瀝液CODCr的去除效果。[結果] PAC、FeCl₃對垃圾滲瀝液混凝處理的最佳pH均為8，最佳投加量分別為700、600 mg/L，此時的CODCr去除率分別可達30.8%、35.3%；同樣條件下，將混凝劑用量平均分成二次混凝時，對CODCr的混凝去除率可提高17.5%以上。[結論]混凝法預處理垃圾滲瀝液是可行的，且投加量相同的情況下，二次混凝優于一次混凝。

關鍵詞 垃圾滲瀝液；混凝；CODCr；PAC；FeCl₃

中圖分類號 S181.3 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）26-09121-02

Application of coagulation in the Pretreatment of Interim Landfill Leachate

WANG Li-jia et al

（Qingdao Mission Island Sewage Treatment Plant， Qingdao， Shandong 266071）

Abstract [Objective] To investigate the effect of the treatment of interim garbage leachate.by coagulation. [Method] Selecting PAC and FeCl₃， effects of pH， dosage and dosing frequency on removing CODCr of landfill leachate were studied. [Result] The optimal pH of landfill leachate coagulation pretreatment was 8 by PAC and FeCl₃； The best dosage were 700 and 600 mg/L； At this point the removal rates of CODCr were up to 30.8%， 35.3%. When under the same conditions， the average amount of coagulant used as a secondary coagulation， coagulation removal rate on CODCr increased by more than 17.5%. [Conclusion] Coagulation pretreatment of landfill leachate is feasible. When adding the same amount of coagulation， the effect of secondary coagulation was better than once.

Key words Landfill leachate； Coagulation； CODCr； PAC； FeCl₃

隨著城鎮居民生活水平的提高，生活垃圾的產生量日益增加。生活垃圾衛生填埋處理過程中，最突出的問題是垃圾滲瀝液污染^[1]。垃圾滲瀝液是一種難生化的高濃度有機廢水，近十幾年來國內外學者就垃圾滲瀝液的處理進行了大量的探索和研究^[2-4]。如周少奇等采用聚鐵混凝-Fenton法-SBR工藝對成熟垃圾場滲瀝液深度處理的研究中發現，滲瀝液經混凝后各種污染物處理效果較好，再經Fenton法和SBR處理后能進一步提高剩余有機物和其他污染物的去除率，使滲瀝液出水達到國家一級排放標準^[2]；尚愛安等研究發現混凝可以有效地去除滲瀝液中難降解的有機污染物且減少對微生物增殖有抑制作用的有毒、有害物質，降低生化處理的負荷，提高可生化性，確保生物處理系統的穩定高效運行^[4]。混凝作為垃圾滲瀝液前處理和后處理的主要方法之一，目前對成熟期、晚期滲瀝液的處理方法研究較多，但對中期垃圾滲瀝液的混凝處理法研究較少。筆者著重探討了PAC、FeCl₃2種混凝劑對中期垃圾滲瀝液的處理效果，確定了最佳的pH、混凝劑投加量及投加方式，以期為混凝法的實際工程應用提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗用滲瀝液

該試驗所用的滲瀝液取自青島市某垃圾填埋場調節池，所取水樣的水質CODCr 1 300～1 500 mg/L、NH₄+-N 365～400 mg/L、pH 7.0～7.5、固體懸浮物濃度800～1 200 mg/L、色度1 500倍。

1.2 試驗儀器

島津UVmini-1240紫外分光光度計、六聯攪拌器等。

1.3 試驗藥品

重鉻酸鉀（分析純）、鄰菲羅啉、硫酸亞鐵氨（分析純）、硫酸（純）、硫酸銀（分析純）、硫酸汞（分析純）、氯化鐵（分析純）、聚鋁（分析純）、聚丙烯酰胺（PAM）等。

1.4 試驗方法及步驟

取600 ml垃圾滲瀝液置于六聯攪拌器中，以120轉/min快速攪拌1 min，50轉/min慢速攪拌10 min，觀察并記錄沉淀現象，靜止30 min后取上清液測定COD。

首先通過試驗確定3種混凝劑的最佳pH，然后確定最佳pH條件下的各混凝劑的最佳投加量，再在絮凝劑最佳投加量總量不變的條件下，將混凝劑分二次投加研究其混凝效果。

1.5 檢測方法

COD采用重鉻酸鉀法GBl1914-89；pH的測定采用電極法GB6920-86。

2 結果與分析

2.1 最佳pH的確定

先擬定PAC、FeCl₃投加量為400 mg/L，投加混凝劑后將混凝劑與垃圾滲瀝液攪拌均勻后，再分別用HCl和NaOH調節滲瀝液pH為5、6、7、8、9、10。由圖1可見，隨pH的提高，PAC、FeCl₃對滲瀝液COD的去除率逐漸提高，但當pH提高到一定值后，PAC、FeCl₃對滲瀝液COD去除率不再隨pH的提高而提高，COD去除率趨于穩定。當pH為5～7時，PAC對滲瀝液的COD去除率由9.2%提高為10.5%，當pH為8時，COD去除率為17.6%，當pH由9提高至10時，PAC對COD去除率分別為17.5%、16.4%，COD去除率呈下降趨勢，這與氫氧化鋁是兩性化合物有關。當投加FeCl₃后的滲瀝液的pH=5～7時，FeCl₃對COD的去除效果是逐漸提高的，去除率由9.6%提高至11.4%；當pH=8時，COD去除率為19.4%，再提高pH對去除率貢獻較小，pH增加至10時，去除率為19.6%，去除率僅比pH為8時提高0.2%。由此可知，PAC、FeCl₃的最佳混凝pH均為8。

3 結論

（1）通過混凝試驗確定了PAC、FeCl₃用于垃圾滲瀝液處理時最佳的pH和投加量。2種混凝劑的最佳pH均為8，最佳投加量分別為700、600 mg/L時，PAC、FeCl₃對COD去除率分別為30.8%、35.3%。采用混凝法作為垃圾滲瀝液的預處理工藝是可行的，FeCl₃的去除效果優于PAC。

（2）混凝劑投加量較大時，分次投加相比一次投加可提高混凝劑的去除效率，COD去除率提高幅度最高可達19.9%。分次投加的一次設備投資較高，但在保證一定去除效率的情況下，可節約混凝劑的使用量，降低水處理的加藥成本，從長期看，這種方案是可行的。

參考文獻

[1]

王寶貞.水污染控制工程[M].北京：高等教育出版社，1994：303-305.

[2] 周少奇，鐘紅春，馮永春.聚鐵混凝-Fenton法-SBR工藝對成熟垃圾場滲濾液深度處理的研究[J].環境科學，2008，29（8）：2201-2205.

[3] 陳志偉，汪曉軍.聚鐵混凝-臭氧-BAF對晚期垃圾滲濾液深度處理的研究[J].環境工程學報，2010，4（10）：2231-2234.

[4] 尚愛安，趙慶祥，徐美燕，等.混凝在垃圾滲瀝液處理中的作用研究[J].中國給水排水，2004，20（1）：50-52.