城市生活垃圾壓濾液產(chǎn)生于生活垃圾壓縮減容過(guò)程中。由于垃圾壓縮站所收集的生活垃圾具有區域特點(diǎn)，因此壓縮減容產(chǎn)生的生活垃圾壓濾液主要成分有所不同，但共同特點(diǎn)是成分很其復雜，COD、BOD5、SS、氨氮含量均較高，且含有難降解的有毒有害物質(zhì)，可生化性小。垃圾壓縮站間歇式作業(yè)，導致生活垃圾壓濾液產(chǎn)生的時(shí)間不穩定；此外壓濾液水量變化受天氣影響，降雨降雪可使其水量增加1～2倍。由于生活垃圾壓濾液成分復雜、水量不穩定，且含有有毒有害物質(zhì)，直接進(jìn)入污水處理廠(chǎng)處理，必將增加處理廠(chǎng)的負擔。綜合考慮生活垃圾壓濾液的特點(diǎn)和為了保證城鎮污水處理廠(chǎng)正常運行，本文提出將生活垃圾壓濾液進(jìn)行現場(chǎng)處理，達標后直接由下水道進(jìn)入污水處理廠(chǎng)進(jìn)行處理的方案。

Fenton試劑被廣泛應用于垃圾壓濾液和垃圾滲濾液處理領(lǐng)域，并取得了較好的效果。Fenton試劑主要通過(guò)氧化和絡(luò )合作用去除壓濾液中的表觀(guān)大分子有機物。它在酸性條件下，通過(guò)催化劑的催化作用，產(chǎn)生羥基自由基，通過(guò)其強氧化能力，有效地將難降解的有機物去除，從而達到去除COD和降低濁度的目的。與其他高級氧化法相比，Fenton催化氧化法具有快速、高效，簡(jiǎn)單、可產(chǎn)生絮凝等優(yōu)點(diǎn)。

聚合硫酸鐵（聚鐵）是一種無(wú)機高分子混凝劑，也是一種具有多種核結構的無(wú)機高分子聚合物。當溶液中pH值不同時(shí)，聚合硫酸鐵混凝劑在溶液中可以產(chǎn)生多種多核羥基絡(luò )合離子，多核絡(luò )合物中心離子絡(luò )合的羥基平均數較單核多，由于其核電荷數多，所以對膠體顆粒產(chǎn)生很強的電中和及吸附架橋作用，使水中的膠體顆粒懸浮物得以去除。聚合硫酸鐵相對其他混凝劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：在污水處理過(guò)程中對COD、氣味、濁度和氨氮的去除均有較好的效果，且pH值適應范圍廣，對水質(zhì)變化大的污水具有較好的凈化效果；聚合硫酸鐵用量少、性質(zhì)穩定，且價(jià)格相對于其他高分子混凝劑更低廉。目前國內外有許多研究者對其進(jìn)行了研究。

雖然已有關(guān)于利用Fenton+聚合硫酸鐵聯(lián)合處理抗生素發(fā)酵廢水的報道，也有Fenton聯(lián)合聚硅酸鹽處理生活垃圾壓濾液的報道，但關(guān)于利用Fen-ton+聚合硫酸鐵聯(lián)合處理生活垃圾壓濾液卻鮮見(jiàn)報道。為此，本文對Fenton+聚合硫酸鐵組合處理生活垃圾壓濾液進(jìn)行了正交試驗研究，首先研究Fenton法處理生活垃圾壓濾液的較佳反應條件，然后研究聚合硫酸鐵法處理生活垃圾壓濾液的較佳反應條件，再將經(jīng)Fenton法較優(yōu)處理后的污水各項指標調節到聚合硫酸鐵法處理的較佳條件，較后利用聚合硫酸鐵法處理生活垃圾壓濾液，從而得到Fenton+聚合硫酸鐵組合處理的較佳條件。

1材料與方法

1.1試驗水樣

試驗用生活垃圾壓濾液取自桂林市南溪山壓縮式垃圾轉運站，所采生活垃圾壓濾液水樣密封保存于塑料桶內。生活垃圾壓濾液的水質(zhì)指標如下：pH值為3.76～4.35，COD為24316～25823mg/L，濁度為220.6～252.7NTU，氨氮為247.5～316.8mg/L,BOD5為4254～4392mg/L,BOD5／COD<0.2（不宜生物降解）。

1.2主要試劑與儀器

試驗主要試劑：FeSO4．7H20、過(guò)氧化氫(H202，30%)、硫酸(H2S04)、氫氧化鈉(NaOH)，以上均為分析純。

試驗主要儀器：pHS-3C型酸度計；H05-1型恒溫磁力攪拌器；COD消解儀（重鉻酸鉀法）；UV-721型紫外分光光度計；WGZ-800型濁度計；常規玻璃器皿；FA1004型電子天平。

1.3試驗方法

1.3.1Fenton法

將16份各100mL生活垃圾壓濾液試驗水樣分別注入編號為1～16的16個(gè)250mL玻璃燒杯中，將燒杯依次放在磁力攪拌器上，然后按照表1所設計的條件進(jìn)行正交試驗，反應完成后靜置沉淀30min，取各水樣的上清液測定COD和濁度（原水樣COD為24613mg/L，濁度為225.1NTU）。

1.3.2聚合硫酸鐵（聚鐵）法

取9份各100mL生活垃圾壓濾液試驗水樣分別注入編號為1～9的9個(gè)250mL玻璃燒杯中，將燒杯依次放在磁力攪拌器上，然后按照表2所設計的條件進(jìn)行正交試驗，反應完成后靜置沉淀30min，取各水樣的上清液測定濁度、COD和氨氮（原水樣濁度為238.3NTU，COD為24712mg/L，氨氮為264.6mg/L)。氨氮的測定方法為納氏試劑光度法。其中，混凝攪拌方式有：攪拌方式1為200r/min反應5min；攪拌方式2為先250r/min反應2min、再60r/min反應8min；攪拌方式3為先250r/min反應1min、100r/min反應5min、再60r/min反應10min。

2結果與討論

2.1Fenton法處理生活垃圾壓濾液的條件優(yōu)化

按Ll6(54)5因素4水平設計正交試驗方案，各水平的設計參考文獻，初步確定pH值、H202的投加量、FeSO4的投加量（H202與Fe2+的摩爾比）、反應溫度和反應時(shí)間5因素對生活垃圾壓濾液中COD和濁度去除效果的次反應條件。Fenton法正交試驗方案及結果分析見(jiàn)表1。

由表1可以看出：Fenton法正交試驗中，所選的5個(gè)因素對COD去除率的影響大小順序依次為H202的投加量>pH值>H202與Fe2+的摩爾比>反應溫度>反應時(shí)間，去除COD較佳的反應條件是pH值為2.5、H2O2的投加量為12．OmL、H202與Fe2+的摩爾比（Fe2+的投加量）為10：1、反應時(shí)間為40min、反應溫度為30℃；所選的5個(gè)因素中對濁度去除率的影響大小順序依次為pH值>H202與Fe2+的摩爾比>H202投加量>反應溫度>反應時(shí)間，去除濁度的較佳反應條件是pH值為2．0、H202的投加量為14.OmL、H202與Fe2+的摩爾比（Fe2+的投加量）為10：1、反應時(shí)間為40min、反應溫度為40℃。

由于所研究的生活垃圾壓濾液COD含量較高，且后續會(huì )采用絮凝劑進(jìn)一步對濁度進(jìn)行降解，根據正交試驗的很差趨勢確定Fenton法處理生活垃圾壓濾液時(shí)的較佳條件為：pH值為2.5，H2o2的投加量為12.OmL，H202與Fe2+的摩爾比（Fe2+的投加量）為10：1，反應時(shí)間為40min，反應溫度為30℃。根據以上較優(yōu)條件設計驗證試驗，其試驗結果見(jiàn)表2。

由表2可以看出：COD去除率為70.54%，濁度去除率為89.10%，可見(jiàn)Fenton法較優(yōu)條件下處理生活垃圾壓濾液可達到較好的去除效果。

2.2聚合硫酸鐵法處理生活垃圾壓濾液的條件優(yōu)化

按Lg(43)4因素3水平設計聚合硫酸鐵法處理生活垃圾壓濾液正交試驗方案，各水平的設計參考文獻，初步確定聚合硫酸鐵投加量、pH值、攪拌方式、反應溫度4因素對生活垃圾壓濾液中COD和濁度去除效果的次反應條件。聚合硫酸鐵法處理生活垃圾壓濾液正交試驗方案及結果分析見(jiàn)表3。

由表2可以看出：聚合硫酸鐵法正交試驗中，所選的4個(gè)因素對COD去除率的影響大小順序依次為pH值>聚合硫酸鐵投加量>攪拌方式>反應溫度，各因素水平的較大K值顯示出各因素的較佳處理條件，去除COD的較佳處理條件為聚合硫酸鐵的投加量為3.6mL、pH值為7、攪拌方式2(先250r/min反應2min、再60r/min反應8min)、反應溫度為30℃；4個(gè)因素對濁度去除率的影響大小順序依次為pH值>聚合硫酸鐵投加量>攪拌方式>反應溫度，而去除濁度的較佳處理條件為聚合硫酸鐵的投加量為3.6mL、pH值為8、攪拌方式2(先250r/min反應2min、再60r／min反應8min)、反應溫度為30℃；4個(gè)因素對氨氮去除率的影響大小順序依次為pH值>攪拌方式>聚合硫酸鐵的投加量>反應溫度，而去除氨氮的較佳處理條件為聚合硫酸鐵的投加量為3.6mL、pH值為8、攪拌方式為3（先250r／min反應1min、100r/min反應5min、再60r／min反應10min)、反應溫度為30℃。

由于聚合硫酸鐵法主要是處理經(jīng)Fenton法較佳條件處理后的生活垃圾壓濾液中的濁度，所以經(jīng)分析，聚合硫酸鐵法處理生活垃圾壓濾液的較佳反應條件為：聚合硫酸鐵的投加量為3.6mL、pH值為8、攪拌方式為2（先50r/min反應2min、再60r/min反應8min）、反應溫度為30℃。

2.3Fenton+聚合硫酸鐵組合處理生活垃圾壓濾液的效果

根據以上試驗結果，先采用較佳反應條件下的Fenton法處理生活垃圾壓濾液，然后將經(jīng)Fenton法較優(yōu)處理后的生活垃圾壓濾液各項指標調節到聚合硫酸鐵法處理的較佳反應條件，并向其中加入準備好的聚合硫酸鐵混凝劑進(jìn)行反應，并檢測處理后的生活垃圾壓濾液的各項水質(zhì)指標，其檢測結果見(jiàn)表4。試驗采用3次平行測定，其結果取平均值。

由表4可以看出：經(jīng)Fenton法與聚合硫酸鐵法在較優(yōu)條件下組合處理后，生活垃圾壓濾液剩余COD降到3728.Omg/L，COD去除率達到85.2%；剩余濁度為8.4NTU，濁度去除率為96.49%；剩余氨氮為149.8mg/L，氨氮去除率達到45.35%。可見(jiàn)，該組合方法對COD和濁度的去除效果較好，對氨氮的去除效果相對前兩者稍差。盡管該組合方法不能使處理后的生活垃圾壓濾液各項指標全部達標，但在很大程度上改善了生活垃圾壓濾液的可生化性，降低了后續生物處理的負荷，為后續生化處理正常進(jìn)行奠定了良好的基礎。此外，該組合方法所用時(shí)間短，占地面積小，且能夠對生活垃圾壓濾液進(jìn)行現場(chǎng)處理，也可緩解土地緊張地區城市垃圾壓縮站處理垃圾壓濾液占地面積的問(wèn)題。

3結論

(1)利用Fenton法處理桂林南溪山垃圾壓縮站100mL生活垃圾壓濾液時(shí)，通過(guò)很差值的大小可以看出：各因素對COD去除率的影響主次順序依次為H202投加量>pH值>H20p與Fe2+的摩爾比>反應溫度>反應時(shí)間；各因素對濁度去除率的影響主次順序依次為pH值>H202與Fe2+的摩爾比（Fe2+的投加量）>H202的投加量>反應溫度>反應時(shí)間；Fenton法較佳處理條件是pH值為2.5、H202的投加量為12.OmL、H202與Fe2+的摩爾比（Fe2+的投加量）為10：1、反應時(shí)間為40min、反應溫度為30℃。

(2)利用聚合硫酸鐵法處理垃圾壓縮站100mL生活垃圾壓濾液試驗水樣時(shí)，通過(guò)很差值的大小可以看出：各因素對COD去除率的影響主次順序依次為pH值>聚合硫酸鐵投加量>攪拌方式>反應溫度；各因素對濁度去除率的影響主次順序依次為pH值>聚合硫酸鐵投加量>攪拌方式>反應溫度；各因素對氨氮去除率的影響主次順序依次為pH值>混凝攪拌方式>聚合硫酸鐵的投加量>反應溫度；聚合硫酸鐵法較佳處理條件是聚合硫酸鐵的投加量為3.6mL、pH值為8、攪拌方式為2(先50r/min反應2min、再60r/min反應8min)、反應溫度為30℃。

(3)南溪山垃圾壓縮站100mL生活垃圾壓濾液經(jīng)Fenton法和聚合硫酸鐵法在較優(yōu)條件下組合處理后，濁度去除率為96.49%，COD去除率為85.2%，氨氮去除率為45.36%；濁度、COD和氨氮分別降到8.4NTU、3728mg/L、149.8mg/L.