混凝-SBR工藝處理垃圾滲濾液的研究
摘要：對混凝-SBR工藝(yi)處(chu)理生(sheng)活垃(la)圾(ji)滲(shen)濾(lv)液進行 研究 ,確定了混凝劑的(de)種類、用(yong)(yong)量以(yi)及(ji)pH值、生(sheng)化(hua)時間等(deng)技術(shu)參數.研究結(jie)果表明,采用(yong)(yong)聚合氯(lv)化(hua)鋁(lv)鐵混凝-SBR生(sheng)化(hua)處(chu)理工藝(yi),能夠使垃(la)圾(ji)滲(shen)濾(lv)液的(de)CODCr值從5 000～14 000mg/L降(jiang)低到200mg/L以(yi)下,BOD5值從1800～5600mg/L降(jiang)低到100mg/L以(yi)下,NH3-N值從47～374 mg/L降(jiang)低到15 mg/L以(yi)下。
關鍵詞(ci)：滲濾液 混凝(ning) SBR法
Research on the Treatment of Landfill Leachate Using Coagulation-Sequencing Batch Reactor Process
Abstract: The test aimed at finding out optimum type and dosage of coagulator, pH value and bio-treatment time in treating landfill leachate using coagulation-SBR(sequencing batch reactor)process. The results shows that with polyaluminium chloride as a coagulant in SBR process CODCr of leachate is reduced to 200 mg/L from 5000-14000mg/L, BOD5 is reduced to below 100mg/L from 1800-5600 mg/L, NH3-N is reduced to below 15mg/L from47-374 mg/L.
Keywords:landfill leachate; coagulation; sequencing batch reactor
城市生(sheng)活垃圾(ji)衛生(sheng)填(tian)埋是(shi) 目前 國內外廣泛(fan)采(cai)用的(de)固體廢棄物(wu)處(chu)理(li)(li)(li) 方(fang)法(fa) 之一[1]。但產生(sheng)的(de)滲(shen)濾(lv)液(ye)是(shi)一種成分復雜的(de)高濃度有(you)機廢水(shui)，若不加處(chu)理(li)(li)(li)而直接排人(ren)環境，會(hui)造成嚴重的(de)環境污染(ran)。垃圾(ji)滲(shen)濾(lv)液(ye)的(de)特點是(shi)有(you)機物(wu)濃度高，水(shui)質(zhi)水(shui)量(liang)變化范圍大，微生(sheng)物(wu)營養元(yuan)素(su)比例失(shi)調，而且氨氮(dan)和金屬含(han)量(liang)也較高。垃圾(ji)滲(shen)濾(lv)液(ye)的(de)處(chu)理(li)(li)(li)目前尚無十分完(wan)善的(de)處(chu)理(li)(li)(li)工藝，大多根據不同填(tian)埋場的(de)具體情況(kuang)及其它 經濟 技術要(yao)求提出有(you)針(zhen)對性的(de)處(chu)理(li)(li)(li)方(fang)案(an)和工藝。
根據垃圾滲濾液的(de)特點，采用混(hun)凝.SBR法對其進行(xing)處(chu)(chu)理(li)(li)，取得了良好的(de)處(chu)(chu)理(li)(li)效果。
1 試驗方法(fa)與材(cai)料
1.1 處(chu)理(li)工藝(yi)流(liu)程
本試驗(yan)采用以下處理工藝：
垃圾(ji)滲濾液(ye)→ 化學混凝 → 沉淀 → SBR生化處理(li) → 出水
1.2 試驗材料與設備
1.2.1 試驗材料(liao)
試(shi)驗(yan)污水：沈陽市趙家溝固(gu)體廢棄物處理廠;
pH調節劑：Ca(OH)2懸(xuan)濁液;
混凝(ning)劑：自制的無機高(gao)分子(zi)絮凝(ning)劑;
活(huo)性(xing)污泥：沈陽市北(bei)部(bu)污水(shui)處理廠的(de)活(huo)性(xing)污泥。
1.2.2 試(shi)驗設(she)備
CODCr速測儀(yi);721分光(guang)光(guang)度計;SBR反應池;
小型氣泵;流(liu)量計(ji);測氧儀。
2 試驗結果與討論
2.1 試驗水樣及(ji)混凝劑(ji)的選擇
本試驗水樣為沈陽市趙家(jia)溝(gou)垃圾場的滲(shen)濾液，其原水水質指標見表(biao)1。從表(biao)1可以(yi)看出，垃圾滲(shen)濾液中的CODCr、NH3-N和SS都較(jiao)高，而且變化(hua)范圍較(jiao)寬(kuan)。
|
pH
|
CODCr/(mg.L-1)
|
BOD5/(mg.L-1)
|
NH3-N/(mg.L-1)
|
SS/(mg.L-1)
|
|
7.2-8.0
|
5000-14300
|
1800-5600
|
47-374
|
900-1400
|
針對趙家溝垃圾場(chang)滲濾液的特(te)點，本試(shi)驗選用了三(san)氯(lv)化(hua)鐵(tie)、聚合(he)硫酸鐵(tie)、聚合(he)硫酸鋁、凈水靈及(ji)自(zi)制(zhi)的DH-3混凝劑進行混凝試(shi)驗，處(chu)理(li)效(xiao)果均比較理(li)想(xiang)。但(dan)考(kao)慮到(dao)成(cheng)本因素，決定選用價(jia)格低廉的自(zi)制(zhi)DH-3混凝劑。DH-3混凝劑是用煤(mei)殲石和鹽酸反應，再通過聚合(he)反應制(zhi)取的聚合(he)氯(lv)化(hua)鋁鐵(tie)。其成(cheng)本約(yue)900元/t，使用時配成(cheng)2%的水溶液。
2.2 pH值對(dui)CODCr去除率(lv)的 影響(xiang)
將試(shi)驗水(shui)樣(yang)的PH值分(fen)別(bie)調節到8，8.5，9，9.5，10，然后(hou)分(fen)別(bie)加人濃度為2%的DH-3混(hun)凝劑2.0mL，攪拌強度120r/min，攪拌時(shi)間60s，沉淀1h后(hou)測定上清液中的CODCr。試(shi)驗結果(guo)見表2。
|
進水CODCr
/(mg.L-1) |
出水CODCr值及CODCr去除率
|
|||||||||
|
pH=8.0
|
pH=8.5
|
pH=9.0
|
pH=9.5
|
pH=10.0
|
||||||
|
CODCr
/(mg.L-1) |
去除率/%
|
CODCr
/(mg.L-1) |
去除率/%
|
CODCr
/(mg.L-1) |
去除率/%
|
CODCr
/(mg.L-1) |
去除率/%
|
CODCr
/(mg.L-1) |
去除率/%
|
|
|
5000
|
1780
|
64.41
|
1470
|
70.60
|
655
|
86.90
|
1125
|
77.50
|
1160
|
78.80
|
|
6000
|
1810
|
69.83
|
1540
|
74.33
|
860
|
85.67
|
1600
|
73.33
|
1800
|
70.00
|
|
7100
|
1900
|
73.24
|
1410
|
80.14
|
910
|
87.18
|
1320
|
81.41
|
1470
|
79.30
|
|
7300
|
1870
|
74.38
|
1200
|
83.56
|
970
|
86.17
|
1350
|
81.51
|
1300
|
82.19
|
|
9800
|
2200
|
77.55
|
1370
|
86.02
|
1170
|
88.06
|
1560
|
84.08
|
1600
|
83.67
|
|
12000
|
2640
|
78.00
|
1680
|
86.00
|
1210
|
89.91
|
1910
|
84.08
|
2100
|
82.50
|
|
14300
|
2600
|
81.82
|
1690
|
88.18
|
1230
|
91.40
|
2010
|
85.94
|
2100
|
85.31
|
由表2可以(yi)看出，隨著進水(shui)CODCr濃度的增加(jia)，CODCr去(qu)除(chu)率總趨勢升高(gao)(gao)。但無論進水(shui)CODCr值高(gao)(gao)低(di)，在pH值為(wei)9時，對(dui)于同一(yi)滲濾液(ye)CODCr去(qu)除(chu)率最高(gao)(gao)。
經測試(shi)知，當進水(shui)pH值為9時，原滲濾液處理后出水(shui)pH值為7左右。
2.3 混凝劑(ji)用(yong)量對滲濾液CODCr去除率的 影響
試驗以200mL垃圾滲濾液為試驗對象，DH-3加藥量分別為：1.4，1.6，1.8，2.0，2.2mL。其它共同條件為pH=9.0，攪拌強度為120r/mn，攪拌時間為60S。試驗結果見表3。|
原水CODCr
/(mg.L-1) |
||||||||||
|
1.4mL
|
1.6mL
|
1.8mL
|
2.0mL
|
2.2mL
|
||||||
|
CODCr
/(mg.L-1) |
去除率/%
|
CODCr
/(mg.L-1) |
去除率/%
|
CODCr
/(mg.L-1) |
去除率/%
|
CODCr
/(mg.L-1) |
去除率/%
|
CODCr
/(mg.L-1) |
去除率/%
|
|
|
5200
|
1200
|
76.92
|
900
|
82.69
|
700
|
86.54
|
800
|
84.62
|
890
|
82.88
|
|
6600
|
1200
|
81.82
|
1120
|
83.03
|
860
|
86.54
|
990
|
84.62
|
1050
|
82.88
|
|
8200
|
1210
|
85.24
|
1020
|
87.56
|
850
|
89.623
|
1000
|
87.80
|
1010
|
87.68
|
|
10200
|
1330
|
86.96
|
1210
|
88.14
|
890
|
91.27
|
1000
|
90.20
|
1100
|
89.22
|
|
13600
|
1500
|
88.97
|
1270
|
90.66
|
920
|
93.24
|
1180
|
91.32
|
1240
|
90.88
|
|
14300
|
1640
|
88.53
|
1270
|
91.12
|
900
|
93.71
|
1060
|
92.59
|
1290
|
90.98
|
由表3中數據可以(yi)看出，隨著進水CODCr值(zhi)的(de)(de)增(zeng)加，同樣加藥(yao)(yao)量，CODCr去除(chu)率(lv)(lv)遞增(zeng)。同一水樣，當加藥(yao)(yao)量為1.8mL時(shi)，CODCr去除(chu)率(lv)(lv)最高。試(shi)驗結果還表明(ming)，在(zai)合(he)理(li)的(de)(de)pH值(zhi)范圍內，投(tou)入最佳量的(de)(de)混凝(ning)劑，可使垃圾(ji)滲濾液(ye)的(de)(de)CODCr去除(chu)率(lv)(lv)達到90%以(yi)上。但單一經化學混凝(ning)處理(li)的(de)(de)垃圾(ji)滲濾液(ye)還不(bu)能達到進入城市管(guan)網的(de)(de)要(yao)求(qiu)(要(yao)求(qiu)CODCr<500mg/L)，需(xu)要(yao)進一步(bu)處理(li)。
2.4 生化試驗(SBR法)
經測(ce)試，化(hua)學混凝處理(li)后的滲濾(lv)液BOD5和CODCr值的比值在(zai)0.35以上，生(sheng)化(hua)性能較好，可以用生(sheng)化(hua)法(fa)進行處理(li)。
該試驗設計污泥(ni)負(fu)荷為(wei)0.35-0.4kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d)[2]，曝氣(qi)池(chi)水深為(wei)400 mm，處理水量為(wei)4.6L/次。微生物利用城市生活(huo)污水生化(hua)后(hou)的(de)活(huo)性污泥(ni)，培養馴化(hua)10d[3]。
先將馴化好的污泥裝(zhuang)進(jin)SBR反應(ying)器(qi)中(zhong)，然后將化學絮凝處理(li)后的滲濾液在1-2min內裝(zhuang)進(jin)反應(ying)器(qi)中(zhong)。開(kai)動風機，通(tong)人空氣，控制好流(liu)量進(jin)行曝(pu)氣。按一(yi)定時間間隔測(ce)定水中(zhong)的溶解氧、CODCr值(zhi)，并測(ce)定了(le)曝(pu)氣6h時的BOD5和(he)NH3-N值(zhi)，試驗結果見表4。
|
SBR進水
|
0.5h
|
1.0h
|
2.0h
|
3.0h
|
4.0h
|
5.0h
|
6.0h
|
|
||||||||||
|
CODCr
|
BOD5
|
NH3-N
|
CODCr
|
DO
|
CODCr
|
DO
|
CODCr
|
DO
|
CODCr
|
DO
|
CODCr
|
DO
|
CODCr
|
DO
|
CODCr
|
DO
|
CODCr
|
DO
|
|
660
|
258
|
18.3
|
|
0.2
|
|
0.30
|
580
|
0.5
|
520
|
2.0
|
450
|
3.1
|
250
|
4.3
|
80
|
6.1
|
70.1
|
9.0
|
|
730
|
246
|
27.6
|
|
0.2
|
|
0.30
|
590
|
0.5
|
530
|
2.1
|
470
|
3.2
|
260
|
4.3
|
90
|
6.2
|
71.3
|
10.3
|
|
810
|
350
|
30.5
|
|
0.2
|
|
0.30
|
590
|
0.6
|
520
|
2.2
|
470
|
3.2
|
210
|
4.4
|
100
|
6.3
|
60.5
|
10.5
|
|
890
|
470
|
46.5
|
|
0.2
|
|
0.30
|
600
|
0.6
|
530
|
2.2
|
480
|
3.2
|
210
|
4.4
|
130
|
6.5
|
50.3
|
15.1
|
|
990
|
490
|
49.3
|
|
0.2
|
|
0.28
|
610
|
0.7
|
540
|
2.3
|
480
|
3.3
|
200
|
4.4
|
110
|
6.6
|
63.4
|
13.1
|
由以(yi)(yi)上試驗結(jie)果(guo)可以(yi)(yi)看出，CODCr值(zhi)隨曝(pu)氣時間增加而(er)降低。對于(yu)(yu)CODCr值(zhi)小(xiao)于(yu)(yu)1000mg/L的污水(混(hun)凝(ning)處(chu)理后(hou))，當曝(pu)氣時間為4h時，CODCr值(zhi)小(xiao)于(yu)(yu)500mg/L，DO在3.0mg/L以(yi)(yi)上;當曝(pu)氣時間達(da)到(dao)6h后(hou)，CODCr值(zhi)小(xiao)于(yu)(yu)200mg/L，BOD5值(zhi)小(xiao)于(yu)(yu)100mg/L，NH3-N值(zhi)基(ji)本(ben)在15mg/L以(yi)(yi)下。
3 結論
①利用化學絮凝法(fa)先(xian)降(jiang)低滲濾液的CODCr值，然后利用SBR生化法(fa)對滲濾液進一步處理，效果良好，各項指(zhi)標均可達到(dao)排放標準。
②調節適當的(de)pH值(zhi)是(shi)絮凝成功(gong)的(de)關鍵。由(you)試(shi)驗可知,pH值(zhi)為9左右時(shi)是(shi)最佳pH值(zhi)范圍。混凝劑加(jia)藥量的(de)多少直接影響滲(shen)濾(lv)液處理(li)的(de)效果，對于CODCr值(zhi)范圍在(zai)5000-12000mg/L的(de)滲(shen)濾(lv)液，其投加(jia)量為滲(shen)濾(lv)液的(de)1.8%時(shi)，效果最好。
③SBR反應器的曝氣時間(jian)為6h時效果較理想。
參考 文獻 ：
[1] 王琳.垃圾填埋滲濾液的(de)處理 方(fang)法 [J]。城(cheng)市(shi)環境與城(cheng)市(shi)生態，1998,11(1)：25-28.
[2] 張(zhang)希衡.水污(wu)染控制工程[M]. 北京：冶金 工業 出版(ban)社(she)，1993.
[3] 張大(da)群.序批式活性污(wu)泥法(SBR)技術及關鍵設備 研究 探(tan)討(tao)[J]. 中(zhong)國(guo) 環保產業，1996，(6)：30-32
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