絮凝法预处理高浓度垃圾渗滤液的实验研究

文章编号:100926094(2005)0420036203絮凝法预处理高浓度垃圾渗滤液的实验研究3兴虹1,2,胡筱敏1,刘梅英1(1东北大学资源与土木工程学院,沈阳110004;2辽宁科技学院生化系,辽宁本溪117022)摘要:在用絮凝法对CODCr高达19200～22500mg·L-1的垃圾渗滤液进行预处理当中,以垃圾渗滤液的CODCr去除率为考察指标,通过不同混凝剂对CODCr去除效果的比较,确定了最佳混凝剂。通过单因素实验和正交实验确定了最佳混凝剂用量以及最佳反应条件。研究结果表明,采用自制聚合氯化铁絮凝剂在投药比为1000∶3,pH值为1015左右,搅拌时间为510min,沉降时间为20min时,能够使垃圾渗滤液的CODCr去除率达到64%以上,减轻了下一步生物处理的负荷。关键词:环境工程;化学絮凝;CODCr;垃圾渗滤液;聚合氯化铁中图分类号:X52文献标识码:A0引言2000年中国城市垃圾的产生量达到115亿T,占地达6万hm2。我国城市垃圾因无机物含量高,热值低,含水量大,更适合填埋法处理。在我国当前和今后相当长一段时间内,约占全部处理量的70%的城市垃圾将采用卫生填埋处理方式[1]。由于垃圾自身含有水分,垃圾中有机物的降解,雨水浸入等原因,垃圾填埋场会产生渗滤液。垃圾渗滤液具有成分复杂,有机物含量高的特点,如果不及时处理会对周围地下水造成污染,直接危害人民的身体健康和生态环境[1,2]。絮凝方法作为垃圾渗滤液预处理方法之一,可以减少生物处理负荷,减轻渗滤液水质变化对生物处理的冲击作用,提高出水水质[3,4]。1实验材料及方法111实验用渗滤液本实验所用的渗滤液取自沈阳某垃圾填埋场调节池中。所取水样的水质情况见表1。112实验材料与设备11211实验材料pH调节剂:Ca(OH)2悬浊液(5%)。混凝剂:三氯化铁(5%)、聚合硫酸铁(5%)、聚合硫酸铝(5%)、自制的改性聚合氯化铁絮凝剂(5%)。助凝剂:PAM(011%)。11212实验设备CODCr速测仪,承德市环保仪器厂;721分光光度计,上海第三分析仪器厂;JJ-4A型六联电动搅拌器,上海定磁仪器厂。11213实验内容实验中把CODCr的去除率作为主要考察指标,比较三氯化铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝及自制的改性聚合氯化铁的混凝效果,选择最佳混凝剂,确定合适的pH值、最佳投药量、搅拌时间、沉淀时间,考察以上各因素对絮凝效果的影响。取5只烧杯,分别放入200mL水样,边搅拌边加入Ca(OH)2悬浊液调节pH值,然后再加入混凝剂搅拌。快速搅拌30s(转速约为280r/min),接着慢速搅拌510min(转速约为120r/min),再加入0110mLPAM搅拌,然后水样静置沉降20min,从各烧杯分别取上清液,测CODCr值。2实验结果及讨论211最佳混凝剂及最佳pH的确定在不同pH值条件下,投加不同混凝剂,混凝剂投加量为015%(V/V),出水CODCr值如表2所示。从表2可以看出,三氯化铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝对渗滤液处理效果较差。原因是生成的絮体松散,沉降较慢,静置20min后上清液仍然比较浑浊,达不到预期效果。自制改性聚合氯化铁处理效果最好。表1沈阳某垃圾填埋场渗滤液水质Table1QualityofleachateofalandfillinShenyangCODCr/(mg·L-1)NH+42N质量浓度/(mg·L-1)色度/倍pH值SS/(mg·L-1)19200～2250056～576800610～615900～1400表2不同pH值条件下投加不同混凝剂对CODCr的去除效果Table2EffectofdifferentcoagulantsonCODCrremovalefficiencyindifferentpHpH值三氯化铁聚合硫酸铁聚合硫酸铝自制改性氯化铁出水CODCr/(mg·L-1)去除率/%出水CODCr/(mg·L-1)去除率/%出水CODCr/(mg·L-1)去除率/%出水CODCr/(mg·L-1)去除率/%9101520028164134003810313000391978780581789151460031146129503912126304017830061104101014340321681271040133124204116178106313310151417033147124904116512700401387560641511110141003318125604110413160381227620641323原水CODCr值为21300mg·L-1,pH值为612;出水pH值为715～815。3收稿日期:2005201231作者简介:兴虹,副教授,博士研究生,从事水污染控制研究;胡筱敏,教授,博导,从事环境工程研究。63