垃圾填埋場產(chǎn)生的滲濾液污染物含量高、水質變化大，同時還含有大量有毒有害物質，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(xù)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實驗部分

1.1硅藻土

實驗中所用的為硅藻精土，來自于鞏義市某凈水材料廠，主要成分和理化指標見表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稱量法。

1.4原滲濾液水質

實驗中水樣取自于洛陽市某垃圾填埋場調節(jié)池中的垃圾滲濾液，顏色呈黑褐色，有明顯刺鼻臭味。其主要水質指標見表2。

1.5實驗內容

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受投加量、反應時間和pH的影響。

2結果與討論

2.1絮凝劑的選擇

常用的無機絮凝劑有鋁鹽和鐵鹽，為了避免對后續(xù)生物處理的不良影響，滲濾液工程實踐中常用鐵鹽。目前，常用的鐵鹽有FS、FC和聚合硫酸鐵等。實驗中以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，結果見圖1。

由圖1可見，隨著絮凝劑投加量的增加，COD去除率呈現(xiàn)先增加后基本穩(wěn)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量分數(shù)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，結果見圖2。

由圖2可見，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量分數(shù)從0增加到80%時，COD去除率從20.59%增加到35.0%，再繼續(xù)增加COD去除率略有下降。一般認為，硅藻精土與常規(guī)絮凝劑聚合硫酸鐵復配使用時，去除污染物的作用包括混凝和吸附2個方面的作用。

當復配混凝劑中聚合硫酸鐵含量增加時，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(wěn)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所特有的優(yōu)點。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，使形成的絮體密實而有較好的沉降性，從而改變了一般的化學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)物質和溶解態(tài)物質，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(jù)上述實驗結果，選擇聚合硫酸鐵的質量分數(shù)為80%的復配絮凝劑。分別取400mL滲濾液原液(COD=23.50g/L，SS的質量濃度1160mg/L)于9個燒杯中，投加量分別按3.0～11.0g/L進行絮凝沉淀后，取上清液測定COD和SS含量，結果見圖3。

由圖3可見，隨著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，SS去除率達到一個峰值46.55%，繼續(xù)增加用量，SS去除率略有下降后繼續(xù)上升至68.97%;對COD來說，當投加量從3g/L增加到7g/L時，COD去除率達到較大值35.17%，繼續(xù)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大時，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。在實際應用中，考慮到成本和多種污染物質的去除效果等因素，確定改性硅藻土的適宜投加量為7.0g/L。

2.4反應時間的影響

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

由圖4可見，隨著反應時間的增大，復配混凝劑對滲濾液中COD和SS的去除率呈現(xiàn)基本一致的趨勢，即先增大，后減小。反應時間為30min時，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(jié)pH為4、5、6、7、8、9，按7.0g/L的量投加復配絮凝劑，進行混凝沉淀，取上清液測定COD和SS含量，結果見圖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、絮凝劑的性質和作用以及絮凝作用本身。由圖5可見，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?？赡苁且驗榫酆狭蛩徼F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離子，絮凝效果比較穩(wěn)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，投藥量較大時，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，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、聚合硫酸鐵的質量分數(shù)為80%、反應時間為20mm時，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(guī)絮凝劑，而硅藻土的價格低廉，可以節(jié)約運行成本。同時，使用專門的反應器將形成含有硅藻土的污泥懸浮層，和進水混合，能達到比燒杯實驗更好的去除效果。在后續(xù)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(xù)生物處理的影響有待進一步的研究。