垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液污染物含量高、水質(zhì)變化大，同時(shí)還含有大量有毒有害物質(zhì)，是一種高難處理的廢水。目前，垃圾滲濾液的處理多采用“預處理+生化處理+深度處理”的工藝，其中預處理可降低滲濾液COD、NH3-N含量，提高滲濾液的可生化性，改善后續生物工藝的運行環(huán)境，具有非常重要的作用。本研究將硅藻土和聚合硫酸鐵復配后用于垃圾滲濾液的預處理，考察復配混凝劑的預處理效果，以尋求一種新的預處理方法，

1實(shí)驗部分

1.1硅藻土

實(shí)驗中所用的為硅藻精土，來(lái)自于鞏義市某凈水材料廠(chǎng)，主要成分和理化指標見(jiàn)表1。

1.2儀器和藥品

試劑：重鉻酸鉀(AR)，聚合硫酸鐵(聚合硫酸鐵)。

儀器：5B-1型COD快速測定儀，722型分光光度計，JJ-4型六聯(lián)攪拌器。

1.3分析方法

COD測定，HJ/T399-2007快速消解分光光度法；SS含量的測定：GB11901-89稱(chēng)量法。

1.4原滲濾液水質(zhì)

實(shí)驗中水樣取自于洛陽(yáng)市某垃圾填埋場(chǎng)調節池中的垃圾滲濾液，顏色呈黑褐色，有明顯刺鼻臭味。其主要水質(zhì)指標見(jiàn)表2。

1.5實(shí)驗內容

絮凝劑的選擇：以硫酸亞鐵(FS)、三氯化鐵(FC)和聚合硫酸鐵(聚合硫酸鐵)作為絮凝劑，分別投加到滲濾液中，以COD為考察指標，優(yōu)選絮凝劑。

條件實(shí)驗：將絮凝劑和硅藻土按一定比例混合均勻，制備成復配絮凝劑，以COD和SS含量為考察指標，優(yōu)選復配絮凝劑的配置方式，并考察其處理滲濾液時(shí)受投加量、反應時(shí)間和pH的影響。

2結果與討論

2.1絮凝劑的選擇

常用的無(wú)機絮凝劑有鋁鹽和鐵鹽，為了避免對后續生物處理的不良影響，滲濾液工程實(shí)踐中常用鐵鹽。目前，常用的鐵鹽有FS、FC和聚合硫酸鐵等。實(shí)驗中以FS、FC和聚合硫酸鐵作為絮凝劑分別投加到400mL滲濾液中(COD=20.92g/L)，置于六聯(lián)攪拌器上，以300r/min快攪15min，90r/min慢攪10min，靜置沉淀30min后取上清液測定COD，結果見(jiàn)圖1。

由圖1可見(jiàn)，隨著(zhù)絮凝劑投加量的增加，COD去除率呈現先增加后基本穩定甚至減少的狀態(tài)，其中FS絮凝效果較差，而FC在較高投加量下效果較好，但FC在應用中腐蝕性較強，易吸水潮解。聚合硫酸鐵在低投加量下效果較好，高投加量下效果和FC相差不大，因此，以后實(shí)驗中絮凝劑選擇聚合硫酸鐵，綜合經(jīng)濟因素和去除效果，投加量為7g/L。

2.2復配絮凝劑的不同配置

將硅藻精土和聚合硫酸鐵按一定比例混合均勻，制備成復配絮凝劑。按照聚合硫酸鐵的質(zhì)量分數分別為0～100%配制成11種不同的復配絮凝劑，投加量固定為7.0g/L，分別投加到COD=21.89g/L的滲濾液中，300r/min快攪15min，90r/min慢攪lOmin，靜置沉淀30min后取上清液測定COD，結果見(jiàn)圖2。

由圖2可見(jiàn)，在總聚合硫酸鐵投加量固定為7.0g/L，復配混凝劑中聚合硫酸鐵的質(zhì)量分數從0增加到80%時(shí)，COD去除率從20.59%增加到35.0%，再繼續增加COD去除率略有下降。一般認為，硅藻精土與常規絮凝劑聚合硫酸鐵復配使用時(shí)，去除污染物的作用包括混凝和吸附2個(gè)方面的作用。

當復配混凝劑中聚合硫酸鐵含量增加時(shí)，投加到滲濾液中，能形成更多的粒度和密度較大的絮體，絮凝效果更明顯，處理效果更好。且絮體的穩定性好，甚至當絮體被打碎后，還可發(fā)生再絮凝作用，這是相比單獨使用聚合硫酸鐵時(shí)所特有的優(yōu)點(diǎn)。其次，硅藻土顆粒可作為形成絮體的骨架，改善礬花的結構，具有助凝的作用，使形成的絮體密實(shí)而有較好的沉降性，從而改變了一般的化學(xué)絮凝劑聚合硫酸鐵產(chǎn)生的礬花松散、不易下沉的狀況。此外，硅藻精土具有巨大的比較面積和表面吸附性能，并具有表面電荷，使得滲濾液中存在的大量膠態(tài)物質(zhì)和溶解態(tài)物質(zhì)，被部分的選擇而被去除。

2.3復配絮凝劑投加量的影響

根據上述實(shí)驗結果，選擇聚合硫酸鐵的質(zhì)量分數為80%的復配絮凝劑。分別取400mL滲濾液原液(COD=23.50g/L，SS的質(zhì)量濃度1160mg/L)于9個(gè)燒杯中，投加量分別按3.0～11.0g/L進(jìn)行絮凝沉淀后，取上清液測定COD和SS含量，結果見(jiàn)圖3。

由圖3可見(jiàn)，隨著(zhù)復配絮凝劑用量的增加，SS的去除率總體呈上升的趨勢，當投加量從3g/L增加到6g/L時(shí)，SS去除率達到一個(gè)峰值46.55%，繼續增加用量，SS去除率略有下降后繼續上升至68.97%;對COD來(lái)說(shuō)，當投加量從3g/L增加到7g/L時(shí)，COD去除率達到較大值35.17%，繼續增加用量，COD去除率又有所下降。這可能是因為復配絮凝劑投加量過(guò)大時(shí)，其本身的酸性及鐵水解產(chǎn)生的酸度使溶液pH迅速降低，超出了混凝的適宜pH范圍。在實(shí)際應用中，考慮到成本和多種污染物質(zhì)的去除效果等因素，確定改性硅藻土的適宜投加量為7.0g/L。

2.4反應時(shí)間的影響

分別量取400mL滲濾液原液于9個(gè)500mL燒杯中，改性硅藻土投加量為7.0g/L，攪拌時(shí)間分別為10～60min，靜置時(shí)間均為30min，檢測COD和SS含量，結果見(jiàn)圖4。

由圖4可見(jiàn)，隨著(zhù)反應時(shí)間的增大，復配混凝劑對滲濾液中COD和SS的去除率呈現基本一致的趨勢，即先增大，后減小。反應時(shí)間為30min時(shí)，COD去除率達到較大36.52%，SS去除率達到較大66.28%，溶液顏色從深黑褐色變?yōu)闇\黃棕色，變化明顯。

2.5pH的影響

原滲濾液中投加HCl或者NaOH，分別調節pH為4、5、6、7、8、9，按7.0g/L的量投加復配絮凝劑，進(jìn)行混凝沉淀，取上清液測定COD和SS含量，結果見(jiàn)圖5。

pH對絮凝作用有一定的影響，主要是它可以直接影響膠體顆粒表面的電荷、絮凝劑的性質(zhì)和作用以及絮凝作用本身。由圖5可見(jiàn)，滲濾液在不同的pH條件下，絮凝效果有所不同，COD和SS的去除率在pH=5條件下，去除率較高，隨后有所下降，但總體變化不大。可能是因為聚合硫酸鐵在制備階段就已經(jīng)按照一定的要求控制Fe3+、OH一和S042一的比例進(jìn)行水解和聚合，溶于水后，能排除外部干擾，直接提供各種活性絡(luò )離子，絮凝效果比較穩定，適應性強。

3結論

垃圾滲濾液中污染物含量非常高，COD達到20g/L以上，預處理難度較大。采用FS、FC和聚合硫酸鐵絮凝處理滲濾液時(shí)，投藥量較大時(shí)，才有明顯的效果，其中聚合硫酸鐵效果較好，當投加量達到7g/L時(shí)，COD去除率達到32%。

硅藻精土和聚合硫酸鐵混合制備的復配絮凝劑，在投加量為7g/L、聚合硫酸鐵的質(zhì)量分數為80%、反應時(shí)間為20mm時(shí)，對滲濾液中COD和SS去除效果較好，去除率分別達到35%和65.52%，且受pH影響不是很大。

預處理中硅藻土的使用，可減少使用其他常規絮凝劑，而硅藻土的價(jià)格低廉，可以節約運行成本。同時(shí)，使用專(zhuān)門(mén)的反應器將形成含有硅藻土的污泥懸浮層，和進(jìn)水混合，能達到比燒杯實(shí)驗更好的去除效果。在后續生物處理中，硅藻土還可以作為微生物的載體，有利于生物處理的效果。因此，硅藻土應用于垃圾滲濾液的預處理具有一定的工程使用價(jià)值和應用前景，其工程擴大化的應用條件、反應器的研制和對后續生物處理的影響有待進(jìn)一步的研究。