CN113955879A - 一种用于处理垃圾渗滤液的絮凝方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于处理垃圾渗滤液的絮凝方法，涉及水污染控制技术领域。一种用于处理垃圾渗滤液的絮凝方法，操作步骤如下：用氢氧化钠或盐酸将垃圾渗滤液调节至合适的pH值后，向垃圾渗滤液添加絮凝剂，并进行混合搅拌；混合搅拌好后，对垃圾渗滤液进行絮凝搅拌，然后静置1h。本发明用于处理垃圾渗滤液的絮凝方法操作简单，絮凝速度快、效率高，能够有效去除垃圾渗滤液中的COD和氨氮，同时还可根据待处理水样、絮凝剂类型选出最佳的絮凝条件，从而达到更好的絮凝效果，因此本发明具有很好的应用普及前景，可广泛应用于水污染控制领域。
Description
技术领域
本发明属于水污染控制技术领域，具体涉及一种用于处理垃圾渗滤液的絮凝方法。
背景技术
垃圾渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵、雨水冲刷和地表水、地下水浸泡而渗滤出来的一种高浓度有机废水，具有色度高、气味重，污染物组分复杂，污染物浓度高，水质水量变化大等的特点。我国城市生活垃圾产生的渗滤液中氨氮浓度较高，营养比例失调，水质水量变化大，若不妥善处理将会造成极大的环境和生态污染。
垃圾渗滤液的处理已然成为一个世界性的难题。目前比较成熟的垃圾渗滤液处理方式主要有物理化学法、生物处理法、土地处理法以及深度处理法等。物理化学方法一般作为预处理与其它工艺联用。物理化学法受水质水量变动的影响也较小，出水水质比较稳定，尤其是对难以生物处理的垃圾渗滤液，具有良好的处理效果，能够有效去除渗滤液中的有机物、金属离子以及导致水体富营养化的氮、磷等可溶性无机盐。实现垃圾渗滤液深度处理的工艺需要严格遵守国家环境保护部颁布的《生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范》，其中主要采用纳滤、反渗透、吸附过滤等方法，处理对象为悬浮物、溶解物和胶体等。由于垃圾渗滤液的成分极其复杂，很难直接进行深度处理，因此需要有效的前处理技术将废水中的悬浮物、胶体等高效去除。其中絮凝沉淀的预处理方法因其快速高效、成本可控等方面的优势，能够实现对垃圾渗滤液中COD、氨氮的去除，越来越受到人们的关注。
发明内容
本发明提供了一种用于处理垃圾渗滤液的絮凝方法，本发明方法操作简单，絮凝速度快、效率高，并能够去除垃圾渗滤液中的COD、氨氮。
本发明提供了一种用于处理垃圾渗滤液的絮凝方法，操作步骤如下：
A、用氢氧化钠或盐酸调节垃圾渗滤液的pH值；
B、pH调好后，向垃圾渗滤液加絮凝剂，并进行混合搅拌；
C、混合搅拌好后，对垃圾渗滤液进行絮凝搅拌，然后静置1h。
静置1h可最大程度去除混合液中的悬浮颗粒及絮凝体，留在上清液中的悬浮颗粒及絮凝体较多时，会影响水样的均匀性，从而导致试验误差。
进一步，步骤A中垃圾渗滤液的pH值调为6～9。
垃圾渗滤液的pH值不同，絮凝剂的水解产物便不同，同时其产生的絮凝效果亦不同。pH值对原水有机物去除有影响，pH值低时，水中的腐殖质为带负电荷的腐殖酸胶体，易于去除；当pH值较高时，它转化为腐殖酸，因而去除率低。pH值的大小关系到选用絮凝剂的种类、投加量和混凝沉淀效果。水中的H+和OH-参与絮凝剂的水解反应，因此，需根据情况调节垃圾渗滤液的pH值。
进一步，絮凝剂为聚丙烯酰胺、三氯化铁、聚合氯化铝中的一种或多种。
进一步，混合搅拌为：300r/min下搅拌2min。
进一步，絮凝搅拌为：150r/min下搅拌20min。
这样的搅拌时间和搅拌速率刚好，絮凝效果最佳。搅拌时间过长，搅拌速度过快，会搅碎能够沉降的颗粒使其变成不可沉降颗粒，从而降低絮凝效果；搅拌时间过短，速度过慢，则不能使絮凝剂与固体颗粒充分接触，不利于絮凝剂捕集胶体颗粒，同时絮凝剂也无法均匀分布，不利于发挥絮凝作用。
本发明的有益效果：
本发明公开了一种用于处理垃圾渗滤液的絮凝方法，操作简单，絮凝速度快、效率高，并能够去除垃圾渗滤液中COD、氨氮。本发明方法还可根据待处理水样、絮凝剂选出最佳的絮凝条件，从而更好地絮凝，去除COD和氨氮，因此本发明具有很好的应用普及前景，可广泛应用于水污染控制领域。
附图说明
图1为不同絮凝剂对COD浓度的影响；
图2为不同絮凝剂对氨氮浓度的影响；
图3为三氯化铁/PAM不同配比对COD的去除率；
图4为PAM/PAC不同配比对COD的去除率
图5为不同絮凝剂投加量对COD去除率；
图6为不同絮凝剂投加量对氨氮去除率；
图7为不同搅拌时间COD的去除率；
图8为不同搅拌时间氨氮的去除率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是说明本发明，而非限制本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
COD的测定方法参考《水质化学需氧量的测定快速消解分光光度法》(HJ/T 399-2007)、氨氮的测定方法参考《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》(HJ535-2009)。
试验试剂：聚丙烯酰胺、三氯化铁、聚合氯化铝、氢氧化钠、盐酸、酒石酸钾钠、碘化汞溶液、碘化钾溶液、氢氧化钠溶液、重铬酸钾溶液、硫酸银溶液、硫酸溶液。
试验仪器：磁力搅拌器、分光光度计消解仪、移液枪、烧杯、移液管、量筒、pH试纸、玻璃棒、比色管。
一种用于处理垃圾渗滤液的絮凝方法，操作步骤如下：
A、用氢氧化钠或盐酸调节垃圾渗滤液的pH值，pH值调为6；
B、pH调好后，向垃圾渗滤液加絮凝剂，絮凝剂为聚丙烯酰胺、三氯化铁、聚合氯化铝中的一种或多种，然后进行混合搅拌，混合搅拌为：于300r/min下搅拌2min；
C、混合搅拌好后，对垃圾渗滤液进行絮凝搅拌，絮凝搅拌为：于150r/min下搅拌20min，然后静置1h。
实施例1
取200mL垃圾渗滤液水样放置于500ml烧杯中，然后用10％氢氧化钠、10％盐酸调节水样pH，水样pH调为6后，向烧杯中加入3mL 1％聚合氯化铝，之后将烧杯放置到磁力搅拌器上，于300r/min搅拌2min，然后调整转速为150r/min继续搅拌20min，搅拌结束后自然静置1h，之后取处理后水样的上清液，分别检测其COD、氨氮的浓度。
实施例2
本实施例投加的絮凝剂为1‰聚丙烯酰胺，1‰聚丙烯酰胺的投加量为3mL，本实施例其余步骤及检测方法与实施例1相同。
实施例3
本实施例投加的絮凝剂为1％三氯化铁，1％三氯化铁的投加量为2mL，本实施例其余步骤及检测方法与实施例1相同。
通过上述实施例1-3，研究不同絮凝剂对垃圾渗滤液絮凝沉淀的影响，由图1可知，垃圾渗滤液原始COD浓度为12620.00mg/L，经聚合氯化铝、三氯化铁、聚丙烯酰胺三种絮凝剂处理后的上清液中COD浓度均高于原水浓度，分别为14250.13mg/L、12750.07mg/L和19000.19mg/L，其中聚丙烯酰胺处理后的COD增加量最多，聚合氯化铝次之。
由图2可知，垃圾渗滤液原始氨氮浓度为179.53mg/L，经聚合氯化铝、三氯化铁、聚丙烯酰胺三种絮凝剂处理后的上清液中氨氮浓度均有所下降，分别为110.21mg/L、93.26mg/L、95.86mg/L。其中经三氯化铁处理的垃圾渗滤液氨氮去除效果最好，去除率最高，达48.1％，聚丙烯酰胺次之(46.6％)，聚合氯化铝最低(38.6％)。
实施例4
取垃圾渗滤液于500ml烧杯中，用10％氢氧化钠、10％盐酸调节水样pH为6，然后取5个锥形瓶并标号，每个锥形瓶分别加100mL处理后的垃圾渗滤液，然后向1号锥形瓶放入0.5ml聚合氯化铝+2.5ml三氯化铁，2号锥形瓶1ml聚合氯化铝+2ml三氯化铁，3号锥形瓶1.5ml聚合氯化铝+1.5ml三氯化铁，4号锥形瓶2ml聚合氯化铝+1ml三氯化铁，5号锥形瓶2.5ml聚合氯化铝+0.5ml三氯化铁，之后将5个锥形瓶放置到磁力搅拌器上，于300r/min搅拌2min，然后调整转速为150r/min继续搅拌20min，搅拌结束后自然静置1h，之后取处理后水样的上清液，分别检测其COD、氨氮的浓度。
由图3可知，随着絮凝剂(三氯化铁/聚丙烯酰胺)配比的变化，絮凝剂处理后的上清液中COD浓度均有所下降，当加入(三氯化铁/聚丙烯酰胺)为0.2时，垃圾渗滤液由原始COD浓度为12620.00mg/L下降到5320.00mg/L，COD的去除率为57.8％。当其比值为0.5时，COD浓度下降到5720.00mg/L，COD去除率为54.68％。当比值为1时，COD浓度下降到5320mg/L，COD的去除率为57.80％。当其比值为2时，COD浓度下降到4720mg/L，此时COD的去除率最大且其值为62.60％，絮凝沉淀效果是最好。比值为5时，COD去除率为59.43％。
实施例5
取垃圾渗滤液于500ml烧杯中，用10％氢氧化钠、10％盐酸调节水样pH为6，然后取5个锥形瓶并标号，每个锥形瓶分别加100mL处理后的垃圾渗滤液，然后向1号锥形瓶放入0.5ml聚合氯化铝+2.5ml聚丙烯酰胺，2号锥形瓶1ml聚合氯化铝+2ml聚丙烯酰胺，3号锥形瓶1.5ml聚合氯化铝+1.5ml聚丙烯酰胺，4号锥形瓶2ml三氯化铁+1ml聚丙烯酰胺，5号锥形瓶2.5ml聚合氯化铝+0.5ml聚丙烯酰胺，本实施例其余步骤及检测方法与实施例4相同。
由图4可知，随着絮凝剂(聚丙烯酰胺/聚合氯化铝)配比的变化，絮凝剂处理后的上清液中COD浓度均有所下降。当加入(聚丙烯酰胺/聚合氯化铝)为0.2时垃圾渗滤液原始COD浓度由12620.00mg/L下降到5020.00mg/L，COD的去除率为60.22％。当其比值为0.5时，COD浓度由12620.00mg/L下降到5420.00mg/L，COD去除率为57.05％。当比值为1时，COD浓度由12620.00mg/L下降到4720.00mg/L，COD的去除率为62.60％。当其比值为2时，COD浓度由12620.00mg/L下降到5220.00mg/L，COD去除率为58.64％，为5时COD浓度由12620.00mg/L下降到4420.00mg/L，其去除率最大其值为64.80％。
实施例6
取1000mL垃圾渗滤液水样放置于烧杯中，用10％氢氧化钠、10％盐酸调节水样pH为6，然后取10个250mL锥形瓶并标号，每个锥形瓶分别投加不同量的絮凝剂，详情见表1，本实施例其余步骤及检测方法与实施例4相同。
表1锥形瓶及其对应絮凝剂的投加量
图5代表不同絮凝剂投加量对垃圾渗滤液中COD的絮凝沉淀效果。由图可知，随着聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的不同投加量，絮凝剂处理后的上清液中COD浓度均有所下降,当聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的投加量为1.5ml+0.5ml时，垃圾渗滤液由原始COD浓度为12620.00mg/L下降到2120.00mg/L，COD的去除率为83.20％，当聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的投加量为2.5ml+0.5ml时，COD浓度下降到6620.00mg/L，COD的去除率为47.5％，当投加量为3ml+1ml时，COD浓度为下降到6120.00mg/L，COD的去除率为51.5％，当聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的投加量为3.5ml+1.5ml时，COD浓度下降到1720.00mg/L，此时COD的去除率是为86.40％。当聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的投加量为4ml+2ml时，COD浓度下降到1320.00mg/L，此时COD的去除率最大，其值为89.50％。其后上清液中COD浓度分别为6120.00mg/L、6520.00mg/L、7420.00mg/L、5420.00mg/L、5220.00mg/L，对应去除率分别为51.50％、48.30％、41.21％、57.12％。其中当聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的投加量为1ml+3ml时，COD浓度下降到7420.00mg/L，此时COD的去除率最小，其值为41.21％。
图6代表聚丙烯酰胺和聚合氯化铝投加量对垃圾渗滤液中氨氮的絮凝沉淀效果。由图可知，聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的投加量由1.5ml+0.5ml到2.5ml+0.5ml，其污水中氨氮的去除率急剧增加，絮凝剂处理后的上清液中氨氮浓度急剧下降，垃圾渗滤液由氨氮浓度为177.97mg/L下降到77.97mg/L，氨氮的去除率由0.90％增加到57.00％。其后上清液中氨氮浓度分别为77.16mg/L、77.97mg/L、75.81mg/L、80.14mg/L、81.76mg/L、75.81mg/L、79.87mg/L，对应氨氮去除率分别为57.02％、56.57％、57.77％、55.36％、54.46％、57.77％、55.51％、57.62％。其中当聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的投加量为1ml+3ml和4ml+2ml时，氨氮的去除率最大，其值为57.77％。氨氮去除率总体变化趋势急剧增加后相对变趋于平稳。絮凝试验后的COD去除率、氨氮去除率都随着投药量的增加而相应增加。
实施例7
分别取100mL垃圾渗滤液水样于五个烧杯中，并编号，然后用10％氢氧化钠、10％盐酸调节水样pH为6，然后往五个烧杯分别加入2.5ml 1‰聚丙烯酰胺和1ml 1％聚合氯化铝并搅拌均匀，之后把加完絮凝剂的水样放置到磁力搅拌器上，分别用搅拌10min、20min，30min，40min、60min，搅拌结束后自然静置1h，之后取处理后水样的上清液，分别检测其COD、氨氮的浓度。
图7代表了2.5ml 1‰聚丙烯酰胺和1ml 1％聚合氯化铝在不同搅拌时间对垃圾渗滤液中COD出水浓度絮凝沉淀效果，由图可知，随着搅拌时间的变化，絮凝剂处理后的上清液中COD浓度均有所下降。当搅拌时间为10min时，垃圾渗滤液的原始COD浓度由12620.00mg/L下降到5240.00mg/L，COD的去除率为58.5％；搅拌时间为20min时，COD浓度下降到890.00mg/L，COD的去除率为93％；搅拌时间为30min时，COD浓度下降值和去除率与20分钟相等；搅拌时间为40min时，COD浓度略有下降，下降至830.00mg/L，COD的去除率93.4％。此时絮凝剂对样品中COD的去除率最高。
图8代表了2.5ml 1‰聚丙烯酰胺和1ml 1％聚合氯化铝在不同搅拌时间对垃圾渗滤液中氨氮出水浓度絮凝沉淀效果，由图可知，随着搅拌时间的变化，絮凝剂处理后的上清液中氨氮浓度均有所下降。当搅拌时间是为10min时，垃圾渗滤液的原始氨氮浓度由179.53mg/L下降到92.20mg/L，氨氮的去除率为48.6％；搅拌时间为20min时，氨氮浓度下降到90.40mg/L，氨氮去除率为50％，达到最大的去除效果；搅拌时间为30min时，氨氮浓度下降到92.20mg/L，氨氮的去除率为48.6％；随着搅拌时间增加到40min、60min，氨氮的去除率先增加后下降，氨氮浓度分别下降到93.6mg/L、91.8mg/L，氨氮的去除率分别为48.00％、48.90％。氨氮浓度下降到93.6mg/L，氨氮去除率为48.00％，达到最小的去除效果。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于处理垃圾渗滤液的絮凝方法，其特征在于，操作步骤如下：
A、用氢氧化钠或盐酸调节垃圾渗滤液的pH值；
B、pH调好后，向垃圾渗滤液加絮凝剂，并进行混合搅拌；
C、混合搅拌好后，对垃圾渗滤液进行絮凝搅拌，然后静置1h。
2.根据权利要求1所述的一种用于处理垃圾渗滤液的絮凝方法，其特征在于：所述步骤A中垃圾渗滤液的pH值调为6～9。
3.根据权利要求1所述的一种用于处理垃圾渗滤液的絮凝方法，其特征在于：所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、三氯化铁、聚合氯化铝中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种用于处理垃圾渗滤液的絮凝方法，其特征在于，所述混合搅拌为：300r/min下搅拌2min。
5.根据权利要求1所述的一种用于处理垃圾渗滤液的絮凝方法，其特征在于，所述絮凝搅拌为：150r/min下搅拌20min。
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