不同混凝劑去除垃圾滲濾液中COD的條件優(yōu)化及效果

黃佩欣

（珠海市金灣區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，廣東 珠海 519040）

不同混凝劑去除垃圾滲濾液中COD的條件優(yōu)化及效果

黃佩欣

（珠海市金灣區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，廣東 珠海 519040）

試驗(yàn)采用氯化鐵、聚合氯化鋁和硫酸鋁作為混凝劑來分別處理滲濾液，通過測定COD、總磷、總氮、氨氮這幾項(xiàng)指標(biāo)來判斷三種混凝劑在最佳條件下對滲濾液的處理效果。數(shù)據(jù)顯示，硫酸鋁對COD與總磷的去除效果最佳，分別達(dá)51.54%和99.97%，氯化鐵對總氮和氨氮的去除效果最佳，分別達(dá)99.31%和93.26%。

垃圾滲濾液；COD；總磷；氨氮；總氮

1 垃圾滲濾液概述

1.1 垃圾滲濾液的來源

目前，我國的垃圾處理方式以填埋為主。在垃圾的堆放和填埋過程中，由于壓實(shí)、微生物作用和降水滲流等作用，垃圾中所含的污染物將隨著水分溶出，產(chǎn)生一種高濃度有機(jī)廢液，這就是垃圾滲濾液[1]。

1.2 垃圾滲濾液的危害

滲濾液對周圍地下水、地表水、土壤、大氣、生物等均會造成嚴(yán)重的二次環(huán)境污染，并會通過食物鏈直接或間接地進(jìn)入人體，危害人類的健康[2]。垃圾填埋場大量的地下水污染事例表明：滲濾液是地下水最重要的污染源[3]。垃圾滲濾液的處理難題是氨氮的去除。氨氮含量高是滲濾液的一大特點(diǎn)，其產(chǎn)生原因主要取決于垃圾的填埋方式[4]。

1.3 研究內(nèi)容與意義

利用混凝沉淀法，人們對垃圾滲濾液做預(yù)處理，能在垃圾滲濾液進(jìn)入污水廠的后續(xù)工藝處理之前使其得到初步的處理，有效地減少垃圾滲濾液對污水廠的沖擊。分析研究混凝劑的最佳混凝條件，有助于優(yōu)化滲濾液的預(yù)處理效果。

2 材料與方法

2.1 所用垃圾滲濾液的來源及性質(zhì)

本文所試驗(yàn)所采用的垃圾滲濾液來自于廣州市興豐生活垃圾填埋場。試驗(yàn)用垃圾滲濾液所測得的水質(zhì)狀況見表1。

表1 原滲濾液水質(zhì)狀況

2.2 試驗(yàn)方案

本試驗(yàn)采用化學(xué)混凝的方法對垃圾滲濾液進(jìn)行預(yù)處理。選擇FeCl3、聚合氯化鋁和Al2(SO4)3作為混凝劑，通過試驗(yàn)確定其吸附的最佳投加量、pH值和攪拌速度。

2.3 主要檢測指標(biāo)與檢測方法

COD測定采用快速消解分光光度法（HJ/T 399-2007)。

3 結(jié)果與分析

3.1 FeCl3的最佳混凝條件

3.1.1 最佳投藥量的確定

COD去除率隨著FeCl3投加量的增加有先增大后減小的趨勢（見圖1），當(dāng)投加量為3 g/L時去除率達(dá)到最大，確定為最佳投加量。此時去除率為11.67%，出水COD值為7 838 mg/L。

3.1.2 最佳pH值的確定

當(dāng)混凝pH為3時，出水COD的值最低，為6 213 mg/L；次之的是pH為11時，出水COD值為6 612 mg/L；最差是pH為1時，出水COD值為7 232 mg/L。

3.1.3 最佳攪拌速度的確定

隨著攪拌速度的增大，出水COD值呈先降低后增高的趨勢，當(dāng)攪拌速度為160 r/min時出水COD的值最低，為4 820 mg/L。

在此步中COD減少量最大達(dá)40.22%，COD降低量為3 280 mg/L。

圖1 FeCl3不同減半速度下的出水COD值、COD去除量及去除率

3.2 聚合氯化鋁的最佳混凝條件

3.2.1 最佳投藥量的確定

COD去除率隨著聚合氯化鋁投加量的增加有波動趨勢（見圖2），當(dāng)投加量為4 g /L時去除率達(dá)到最大，確定為最佳投加量。此時去除率為13.7%，出水COD值為7 038 mg/L。

3.2.2 最佳pH值的確定

當(dāng)混凝pH為11時，出水COD的值最低，為5 501 mg/L，在此pH下去除率明顯高于其他幾種，因此確定最佳混凝pH為11，最差是pH為9時，出水COD值為7 149 mg/L。

3.2.3 最佳攪拌速度的確定

隨著攪拌速度的增大，出水COD值大致呈上升的趨勢，當(dāng)攪拌速度為200 r/min時，出水COD的值最低，為5 414 mg/L，因此確定攪拌速度為200 r/min。

圖2 聚合氯化鋁不同攪拌速度下的出水COD值、COD去除量及去除率

3.3 Al2(SO4)3的最佳混凝條件

3.3.1 最佳投藥量的確定

滲濾液的出水COD去除率隨著硫酸鋁投加量的增加有先增大后減小的趨勢（見圖3）。當(dāng)投加量為4 g/L時，去除率達(dá)到最大，確定此時的投加量為最佳投加量。此時去除率為22.11%，出水COD值為6 352 mg/L。

加入聚合氯化鋁混凝后，COD的降低量最大達(dá)到1 803 mg/L，去除率達(dá)到22.11%，具有較為明顯的效果。

3.3.2 最佳pH值的確定

當(dāng)混凝pH為5時，出水COD的值最低，為4 797 mg/L；混凝效果最差是pH為9時，出水COD值為7 090 mg/L。

3.2.3 最佳攪拌速度的確定

隨著攪拌速度的增大，出水COD值大致呈先上升后下降的趨勢。當(dāng)攪拌速度為20 r/min時，出水COD的值最低，為3 952 mg/L，因此確定攪拌速度為20 r/min。

圖3 硫酸鋁不同攪拌速度下的出水COD值、COD去除量及去除率

3.4 最佳混凝劑的確定

采用化學(xué)混凝法，分別對三種混凝劑的最佳混凝條件進(jìn)行篩選和優(yōu)化試驗(yàn)，以COD的去除率作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，研究結(jié)論如下：

FeCl3的最佳投加量為3 000 mg/L，最佳混凝酸堿環(huán)境為pH=3，最佳攪拌速度為160 r/min；

聚合氯化鋁的最佳投加量為4 000 mg/L，最佳混凝酸堿環(huán)境為pH=11，最佳攪拌速度為200 r/min；

Al2(SO4)3的最佳投加量為4 000 mg/L，最佳混凝酸堿環(huán)境為pH=5，最佳攪拌速度為20 r/min。

分別把三種混凝劑的混凝條件控制在上述數(shù)值，測定最后出水的COD、總磷、總氮和氨氮。所測得結(jié)果如表2所示。

表2 三種種混凝劑在各自最佳混凝條件下對COD、總磷、氨氮、總氮的去除情況

4 結(jié)論

（1）氯化鐵的最佳混凝投加量為3 g/L，最佳混凝pH為3，最佳攪拌速度為160 r/min；聚合氯化鋁的最佳混凝投加量為4 g/L，最佳混凝pH為11，最佳攪拌速度為200 r/min；硫酸鋁的最佳混凝投加量為4 g/L,最佳混凝pH為5，最佳攪拌速度為20 r/min。

（2）三種混凝劑中，硫酸鋁對COD與總磷的去除效果最佳，氯化鐵對總氮和氨氮的去除效果最佳。

1 宋曉嵐.城市垃圾處理與可持續(xù)發(fā)展[J].長沙大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，15（4）：36-40.

2 劉書俊．垃級滲渡液污染處理的現(xiàn)狀及對策[J].長江建設(shè)，2001，（3）：36-37.

3 Caixia Zhang，Yanxin Wang.Removal of dissolved organic matter and phthalic acid esters from landfill leachate through a complexation-floccution process. Waste Management，2009，29（1）：110-116.

4 陳 石，王克虹，孟 了，等.城市生活垃圾填理場滲濾液處理中試研究.給水排水，2000，26（10）：15-18.

Condition Optimization and Effect of Chemical Oxygen Demand Removal from Landfill Leachate by Different Coagulants

Huang Peixin
(Jinwan Environmental Monitoring Station of Zhuhai City, Zhuhai 519040, China)

This thesis is mainly studies on the landfill leachate disposed by chemical coagulation method. Ferric chloride,aluminium polychlorid and aluminium sulfate were used as coagulants to dispose the landfill leachate. The data shows that aluminium sulfate has the highest removal rate to 51.54% on COD and 99.97% on total phosphorus, and ferric chloride has the highest removal rate to 99.31% on total nitrogen and 93.26% on ammonia nitrogen.

landfill leachate; COD; total phosphorus; ammonia nitrogen; total nitrogen

X703

A

1008-9500(2017)05-0046-03

2017-03-19

黃佩欣（1991-），女，廣東珠海人，助理工程師，研究方向：環(huán)境監(jiān)測。