混凝法在中期垃圾渗沥液预处理中应用的研究

王黎佳 李常芳 付友先 刘亮

摘要

[目的]探讨混凝法对中期垃圾渗沥液的处理效果。[方法]选取聚铝（PAC）、氯化铁（FeCl₃），研究pH、投加量、投加次数对垃圾渗沥液CODCr的去除效果。[结果] PAC、FeCl₃对垃圾渗沥液混凝处理的最佳pH均为8，最佳投加量分别为700、600 mg/L，此时的CODCr去除率分别可达30.8%、35.3%；同样条件下，将混凝剂用量平均分成二次混凝时，对CODCr的混凝去除率可提高17.5%以上。[结论]混凝法预处理垃圾渗沥液是可行的，且投加量相同的情况下，二次混凝优于一次混凝。

关键词 垃圾渗沥液；混凝；CODCr；PAC；FeCl₃

中图分类号 S181.3 文献标识码 A 文章编号 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

随着城镇居民生活水平的提高，生活垃圾的产生量日益增加。生活垃圾卫生填埋处理过程中，最突出的问题是垃圾渗沥液污染^[1]。垃圾渗沥液是一种难生化的高浓度有机废水，近十几年来国内外学者就垃圾渗沥液的处理进行了大量的探索和研究^[2-4]。如周少奇等采用聚铁混凝-Fenton法-SBR工艺对成熟垃圾场渗沥液深度处理的研究中发现，渗沥液经混凝后各种污染物处理效果较好，再经Fenton法和SBR处理后能进一步提高剩余有机物和其他污染物的去除率，使渗沥液出水达到国家一级排放标准^[2]；尚爱安等研究发现混凝可以有效地去除渗沥液中难降解的有机污染物且减少对微生物增殖有抑制作用的有毒、有害物质，降低生化处理的负荷，提高可生化性，确保生物处理系统的稳定高效运行^[4]。混凝作为垃圾渗沥液前处理和后处理的主要方法之一，目前对成熟期、晚期渗沥液的处理方法研究较多，但对中期垃圾渗沥液的混凝处理法研究较少。笔者着重探讨了PAC、FeCl₃2种混凝剂对中期垃圾渗沥液的处理效果，确定了最佳的pH、混凝剂投加量及投加方式，以期为混凝法的实际工程应用提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验用渗瀝液

该试验所用的渗沥液取自青岛市某垃圾填埋场调节池，所取水样的水质CODCr 1 300～1 500 mg/L、NH₄+-N 365～400 mg/L、pH 7.0～7.5、固体悬浮物浓度800～1 200 mg/L、色度1 500倍。

1.2 试验仪器

岛津UVmini-1240紫外分光光度计、六联搅拌器等。

1.3 试验药品

重铬酸钾（分析纯）、邻菲罗啉、硫酸亚铁氨（分析纯）、硫酸（纯）、硫酸银（分析纯）、硫酸汞（分析纯）、氯化铁（分析纯）、聚铝（分析纯）、聚丙烯酰胺（PAM）等。

1.4 试验方法及步骤

取600 ml垃圾渗沥液置于六联搅拌器中，以120转/min快速搅拌1 min，50转/min慢速搅拌10 min，观察并记录沉淀现象，静止30 min后取上清液测定COD。

首先通过试验确定3种混凝剂的最佳pH，然后确定最佳pH条件下的各混凝剂的最佳投加量，再在絮凝剂最佳投加量总量不变的条件下，将混凝剂分二次投加研究其混凝效果。

1.5 检测方法

COD采用重铬酸钾法GBl1914-89；pH的测定采用电极法GB6920-86。

2 结果与分析

2.1 最佳pH的确定

先拟定PAC、FeCl₃投加量为400 mg/L，投加混凝剂后将混凝剂与垃圾渗沥液搅拌均匀后，再分别用HCl和NaOH调节渗沥液pH为5、6、7、8、9、10。由图1可见，隨pH的提高，PAC、FeCl₃对渗沥液COD的去除率逐渐提高，但当pH提高到一定值后，PAC、FeCl₃对渗沥液COD去除率不再随pH的提高而提高，COD去除率趋于稳定。当pH为5～7时，PAC对渗沥液的COD去除率由9.2%提高为10.5%，当pH为8时，COD去除率为17.6%，当pH由9提高至10时，PAC对COD去除率分别为17.5%、16.4%，COD去除率呈下降趋势，这与氢氧化铝是两性化合物有关。当投加FeCl₃后的渗沥液的pH=5～7时，FeCl₃对COD的去除效果是逐渐提高的，去除率由9.6%提高至11.4%；当pH=8时，COD去除率为19.4%，再提高pH对去除率贡献较小，pH增加至10时，去除率为19.6%，去除率仅比pH为8时提高0.2%。由此可知，PAC、FeCl₃的最佳混凝pH均为8。

3 结论

（1）通过混凝试验确定了PAC、FeCl₃用于垃圾渗沥液处理时最佳的pH和投加量。2种混凝剂的最佳pH均为8，最佳投加量分别为700、600 mg/L时，PAC、FeCl₃对COD去除率分别为30.8%、35.3%。采用混凝法作为垃圾渗沥液的预处理工艺是可行的，FeCl₃的去除效果优于PAC。

（2）混凝剂投加量较大时，分次投加相比一次投加可提高混凝剂的去除效率，COD去除率提高幅度最高可达19.9%。分次投加的一次设备投资较高，但在保证一定去除效率的情况下，可节约混凝剂的使用量，降低水处理的加药成本，从长期看，这种方案是可行的。

参考文献

[1]

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

[2] 周少奇，钟红春，冯永春.聚铁混凝-Fenton法-SBR工艺对成熟垃圾场渗滤液深度处理的研究[J].环境科学，2008，29（8）：2201-2205.

[3] 陈志伟，汪晓军.聚铁混凝-臭氧-BAF对晚期垃圾渗滤液深度处理的研究[J].环境工程学报，2010，4（10）：2231-2234.

[4] 尚爱安，赵庆祥，徐美燕，等.混凝在垃圾渗沥液处理中的作用研究[J].中国给水排水，2004，20（1）：50-52.