PAC混凝沉降法处理垃圾渗滤液的研究
李润宣 李鸿雁 吴丹 施伟华
（韩山师范学院化学系, 广东 潮州 521041）
摘 要：采用混凝沉降法对垃圾填埋场所产生的垃圾渗滤液进行处理，以处理出水的CODcr、电导率、脱色率和浊度等作为处理程度的表征指标，考察不同用量的混凝剂聚合氯化铝（PAC）对垃圾渗滤液的处理效果。实验结果表明，垃圾渗滤液的处理效果随着混凝剂用量的增大而增强， 混凝剂PAC最佳用量：30 g/L。垃圾渗滤液处理前后，CODcr去除率达到36.45 %，脱色率达到84.0 %，电导率也由原来的1.55×104 S/cm降低到处理后的0.94×104 S/cm，浊度也有一定程度的降低。
关 键 词： 混凝剂; 垃圾渗滤液; 电导率; 脱色率; CODcr去除率; 混凝沉降法 中图分类号：X 703 文献标识码：A 文章编号：
随着我国城市化进程加快，产生的垃圾量日益增多。将垃圾通过填埋处理具有简单、方便和处理费用低等特点，但由垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液色度深、浓度大、污染重、成分复杂，属于高浓度有机废水，污染程度是生活垃圾的100多倍，若不妥善处理，将会造成严重的环境污染。垃圾渗滤液的处理要比工业废水、生活污水困难得多，它的处理一直是近几年污水处理领域的热点和难点。随着大量垃圾填埋场的新建和利用，研究和开发垃圾渗滤液处理技术与方法具有重要的环境意义和社会意义[1-3]。实验的研究对象为饶平县垃圾填埋场的渗滤液。实验通过一定条件下使用不用质量的聚合氯化铝（PAC）来处理垃圾渗滤液，采用重铬酸钾回流加热法在不同条件下测定水样中CODcr的浓度，经过一系列的检测与分析，得出最佳用量，达到最佳的处理效果。
1 实验 1.1 研究对象
实验研究对象为饶平县垃圾填埋场的垃圾渗滤液。饶平县垃圾填埋场位于丘陵山谷地带，垃圾堆放量非常大。大量的垃圾渗滤液渗透出来，没有规范的处理设施，仅利用低洼地筑坝形成污水塘收集，利用渗透或蒸发自然减量，再进行简单的处理。1.2 分析指标及方法
表1 监测分析指标及测定方法
Table 1 Monitoring indicators and measuring method
指标 CODcr
浊度 电导率
仪器设备 国华电器上海精密科学仪器有限公司 上海雷磁新泾仪器有限公司
1
测定方法 重铬酸钾法 精密浊度仪 电导率仪
脱色率 苏州市青安仪器 紫外分光光度
法
1.3 实验仪器
有限公司
表2 实验仪器一览表
Table 2List of Experimental Apparatus
设备名称 恒温磁力搅
拌器 精密酸度计 电子天平 万用电炉 散射式浊度
仪 电导率仪 紫外分光光
度计
DDS-11A UV-3600
上海雷磁新泾仪器有限公司 广州市化兴科学仪器有限公司
PHS-2C FA2004N 220v,1000w QZ201
上海精科
上海精密科学仪器有限公司 北京市永光明医疗仪器厂 苏州市青安仪器有限公司
型号 85-2
厂家 国华电器有限公司
1.4 实验方案和实验步骤
实验方案：
调节实验的pH值：7.5；原水CODcr值：15300 mg/L；使用的混凝剂：聚合氯化铝(PAC)； 混凝剂浓度（g/L）：15、18、21、24、27、30、33、36、39；搅拌时间：20 min； 静置时间：60 min。
实验步骤：取500 mL垃圾渗滤液原水样，测定其pH值，再调节pH值为7.5，然后分装在五个500 mL烧杯中，加入一定浓度的混凝剂聚合氯化铝（PAC）并用恒温磁力搅拌器搅拌20 min，放置沉降60 min，取上层清液稀释适当倍数后进行检测分析。
2 实验结果与分析
2.1 对CODcr去除率的影响
不同浓度混凝剂对CODcr去除率的影响见表3和图1。
表3 不同浓度混凝剂对CODcr去除率的影响
Table 3 Influence of CODcr Removal Rate on Different Concentration Coagulant
PAC用量 （g/L） COD去除率（%）
15
18
21 25.18
24 33.11
27 34.55
30 36.35
33 35.91
36 34.93
39 32.48
16.48 19.42
2
35 COD去除率COD去除率（%）3025201510152025303540PAC用量(g/L)
图1 不同浓度混凝剂对CODcr去除率的影响
Fig. 1 Influence of CODcr Removal Rate on Different Concentration Coagulant 从以上图表可以看出：垃圾渗滤液中CODcr去除率先随混凝剂浓度的增大而增大，浓度达到30 g/L时，CODcr去除率达到最大值；但当浓度高于30 g/L时，CODcr去除率随聚合氯化铝浓度的增大而降低。存在这种规律的原因在于，渗滤液中非溶解性有机物常荷负电，加入的PAC电解质中高价阳离子使颗粒表面的电荷能减小，静电斥力下降，有机微粒的团聚、沉降机会增加，渗滤液中有机物含量减小。当混凝剂添加量趋近最佳值时，不溶性有机物表面电荷能最小，团聚、沉降作用最为显著，CODcr去除率最高。此后继续增加药剂用量，颗粒表面转而荷正电，且电荷能随药剂用量增加而增大，颗粒间静电斥力增大，团聚、沉降效果降低，CODcr去除率下降[9]。故选择PAC最佳用量为30 g/L。 2.2 对出水pH的影响
不同浓度混凝剂对处理出水pH的影响见表4和图2。
表4 不同浓度混凝剂对pH值的影响
Table 4 Influence of pH on Different Concentrations Coagulant
PAC用量（g/L）
pH
15 7.50
18 7.79
21 7.88
24 7.29
27 7.24
30 6.95
33 7.13
36 7.08
39 7.03
8 pH7PH值65152025303540PAC用量(g/L)
图2 不同浓度混凝剂对pH值的影响
Fig. 2 Influence of pH on Different Concentrations Coagulant
由以上图表可以看出：处理后，垃圾渗滤液的pH值随PAC浓度的增大总体呈现下降趋势。这是因为垃圾渗滤液中的胶体物质通常带负电，而混凝剂中含有大量的Al3 +等离子，在最佳pH值范围内， Al3 +水解成单核及多核羟基络离子，具有电中和能力，能吸附微粒以压缩双电层使
3
微粒脱稳，具有很强的吸附架桥作用，因此具有较好的混凝效果。 2.3 对出水浊度的影响
不同浓度混凝剂对处理出水浊度的影响见表5和图3。
表5 不同浓度混凝剂对浊度的影响
Table 5 Influence of Turbidity on Different Concentrations Coagulant
PAC用量（g/L）
浊度
15 248.0
18 231.5
21 211.0
24 46.5
27 5.5
30 5.0
33 4.0
36 2.5
39 7.5
250浊度浊度500152025303540PAC用量(g/L)
图3 不同浓度混凝剂对浊度的影响
Fig. 3 Influence of Turbidity on Different Concentrations Coagulant
由以上图表可得：垃圾渗滤液的浊度随PAC浓度的增大而减小，当浓度达到24 g/L时，浊度急剧下降，后趋于平衡。综合CODcr浓度和脱色率等指标，取PAC的用量为30 g/L。 3.4 对出水电导率的影响
不同浓度混凝剂对电导率的影响见表6和图4。
表6 不同浓度混凝剂对电导率的影响
Table 6 Influence of Conductivity on Different Concentrations Coagulant
PAC用量（g/L） 电导率（×104）
15 6.35
18 6. 00
21 5.95
24 5.75
27 4.61
30 4.70
33 4.81
36 4.92
39 4.90
电导率（×10000）6 电导率54152025303540PAC用量(g/L)
图4 不同浓度混凝剂对电导率的影响
Fig.4 Influence of Conductivity on Different Concentrations Coagulant
由以上图表可得：处理后垃圾渗滤液的电导率随PAC的浓度的增大而减小，当浓度为27 g/L时，电导率达到最小。当超过此值时，电导率随PAC的浓度增大而增大。说明PAC对溶液中离子的处理具有一定的去除效果。
4
3.5 对水样脱色率的影响
不同浓度混凝剂对脱色率的影响见表7和图5。
表7 不同浓度混凝剂对脱色率的影响
Table 7 Influence of Decolorization on Different Concentrations Coagulant
PAC用量（g/L） 脱色率（%）
15 62.66
18 70.92
21 73.63
24 77.20
27 81.15
30 84.02
33 86. 00
36 85.
39 86.54
脱色率80脱色率（%）6040152025303540PAC用量(g/L)
图5 不同浓度混凝剂对脱色率的影响
Fig.5 Influence of Decolorization on Different Concentrations Coagulant
由以上图表可得：垃圾渗滤液的脱色率随PAC浓度的增大而增大，当浓度达到33 g/L后趋于平衡。综合上述指标和经济技术的影响，实验PAC最佳用量为30 g/L。
4 结论
实验得出以下结论：
（1）垃圾渗滤液的处理效果随着混凝剂用量的增大而增强，混凝剂PAC最佳用量：30 g/L。 （2）在最佳操作条件下，废水CODcr的去除率达到36.45 %，脱色率达到84.0 %，电导率也由原来的1.55×104 S/cm降低到处理后的0.94×104 S/cm，浊度也有一定程度的降低。
参 考 文 献
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[7] 张文静. 垃圾渗滤液污染物在地下环境中的自然衰减及含水层污染强化修复方法研究[D]. 长春市: 吉林大学, 2007.
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Research of PAC Coagulation Treatment on Landfill Leachate
LI Run-xuan LI Hong-yan WU Dan SHI Wei-hua
(Department of Chemistry, Hanshan Normal University, Guangdong Chaozhou 521041, China)
Abstract: In the main coagulant of Raoping county of guangdong's refuse landfill the rubbish into the liquid preprocess, taking the loss of liquid CODcr, the electrical conductivity, decolorization and turbidity for index, this subject consider the effects of different meassure of PAC coagulant. The experimental results show that the effect was enhanced while increasing the measure of PAC,and the best measure of PAC coagulant was 30 g/L. After the treatment, the CODcr removal rate reached 36.45 %, while the decolorization reached 84.0 %, and the conductivity decrease from 1.55×104 S/cm to 0.94×104 S/cm. The muddy rate reduce in a extent as well. That's the main coagulant in dealing with the fluid through effective.
Key words: Flocculant; Landfill leachate; Conductivity; Decolorization; CODcr-removal rate; Coagulation and sedimentation
收稿日期: 2009-02-26; 修订日期: 2009-02-28。 基金项目: 广东省潮州市科技局项目(2008S20).
作者简介：李润宣, 男, 19年生, 本科, 广东省韩山学院化学系环境科学专业。
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