D0I:10.13374/j.issn1001-053x.2005.01.006 第27卷第1期 北京科技大学学报 Vol.27 No.1 2005年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.2005 混凝-吸附法处理垃圾渗滤液的实验研究 张富韬2)方少明到 松全元” 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)东北大学材料与冶金学院，沈阳110004 3)郑州轻工业学院化学工程系，郑州450002 摘要对混凝-吸附法预处理垃圾渗滤液进行了实验研究.采用聚合氯化铝作为混凝剂，最 佳投药量为500mgL:吸附剂采用自制的改性膨润土.结果表明，渗滤液中COD。,的去除率可 达79%，氨氨的去除率达46%，重金属的去除率为53%98%. 关键词渗滤液：预处理：聚合氯化铝：改性膨润土 分类号X799.3 垃圾卫生填埋场运行时，面临的主要问题之 1.2实验仪器 一是渗滤液的处理.尤其是当雨季到来的时候， PHS-3CT型精密酸度计、数显六联电动搅 渗滤液就极有可能污染地表水或地下水，.渗滤 拌器、水浴恒温振荡器、702-2型电热鼓风箱， 液的成分是相当复杂的，主要污染物有：有机污 RIS Advantage ICP,TL-lA型污水COD速测仪， 染物、重金属离子和氨氮.此外，渗滤液还含有无 UNICOTM UV2000紫外可见分光光度计和 机盐，垃圾渗滤液的颜色呈黄-黑灰色、恶臭、电 PNH3-1型氨电极， 导率为10-104μ2/cm,ORP为320-800mV及pH 为5.5-8.7. 2实验方法 目前，世界上通常采用联合工艺来处理渗滤 2.1测试方法 液，生化法常常被作为主体部分，用来去除渗滤 实验中重金属离子浓度的测定采用原子发 液中的有机污染物).然而，在处理垃圾渗滤液 射光谱法(ICP),COD。的测定采用污水COD速测 时，有必要在去除有机污染物之前，去除所含的 仪（中国环境监测总站监制）、氨氮浓度的测定采 重金属离子，当重金属离子含量较高时，势必会 用电极法. 妨碍生化处理的正常运行⑤.因此，在生化处理之 2.2实验方法 前，必须将重金属去除或者降低到适当的浓度范 (1)吸附剂的制备， 围，以保证后续的生化处理可以正常运行，本文 膨润土是一种非金属矿物材料，主要成分是 对混凝沉淀一改性膨润土吸附预处理垃圾渗滤液 二八面体蒙脱石矿物.蒙脱石的特性决定膨润土 进行了实验研究， 的基本性能.蒙脱石是由两层硅氧四面体片和一 1实验材料与仪器 层夹于其间的铝（镁）氧（羟基）八面体片构成的 2：1型层状硅酸盐矿物.一般地，蒙脱石的结构 1.1实验材料 是为： 渗滤液取样于北京安定垃圾卫生填埋场：聚 Na.(H,O)((Al2-Mg.)[SiOo](OH)2). 合氯化铝，分析纯：膨润土取样于河南上天梯矿： 膨润土的基本特性有晶格置换、电负性和离 硫酸，分析纯：十六烷基三甲基溴化铵 子交换等，其中，晶格置换和离子交换的特性使 (HDTMAB),分析纯. 其具备吸附性能.经过改性后，膨润土的吸附性 能可以得到很大程度的提高，改性膨润土的制备 收稿日期：2003-12-23修回日期：200403-20 基金项目：河南省教委资助项目No.20016100002) 共分两步：第一步，对钠化后的膨润土进行硫酸 作者简介：张言韬(1969一)，男，博士 改性，疏酸的浓度为0.4moL,膨润土与硫酸的第 2 7 卷 第 1 期 2 0 0 5 年 2 月 北 京 科 技 大 学 学 报 JO u r n a l o f U n iv e r s i ty o f s e i e n c e a n d l 七c 卜n o l o gy B eij in g Vb l . 2 7 N O . l F e b . 2 0 0 5 混凝一吸 附法处理垃圾渗滤液的实验研究 张 富韬 ’ ,2) 方 少 明 ” 松全元 ” l )北 京科技 大学 土木 与环 境工程 学 院 , 北京 10 0 0 8 3 2) 东北 大学材 料与 冶金 学院 , 沈 阳 1 10 0 04 3) 郑州 轻工 业学 院化 学工程 系 , 郑州 4 50 0 02 摘 要 对 混凝一 吸 附法 预处 理垃 圾渗 滤液 进行 了实验研 究 . 采 用 聚合 氯化铝 作 为混 凝剂 , 最 佳投 药量 为 s o m g L/ ; 吸 附剂采 用 自制 的改 性膨 润土 . 结果 表 明 , 渗滤 液 中 C O cD , 的去 除率 可 达 79 % , 氨 氮 的去 除率达 46 % , 重 金 属 的去除 率为 53 % ~ 9 8% . 关键 词 渗滤 液 ; 预处 理 : 聚 合氯 化铝 ; 改性 膨润 土 分类 号 X 7 9 9 . 3 垃 圾卫 生 填埋 场运 行 时 , 面 临 的主 要 问题 之 一 是 渗滤 液 的处 理 . 尤其 是 当雨季 到 来 的 时候 , 渗 滤液 就极 有可 能污染 地表 水 或地 下水 「, : ” . 渗 滤 液 的成 分 是相 当复 杂 的 , 主 要污 染物 有 : 有 机污 染 物 、 重金 属离 子和 氨氮 . 此 外 , 渗 滤液还 含 有无 机 盐 . 垃 圾 渗滤 液 的颜 色 呈 黄一黑 灰色 、 恶臭 、 电 导 率 为 10一 10 4 “ 列 e m , 0 即 为 3 20一 8 0 0 m V 及 P H 为 5 . 5一8 . 7【3 , . 目前 , 世 界 上通 常采 用 联合 工 艺来 处理 渗 滤 液 , 生 化法 常 常被 作 为 主体 部 分 , 用 来 去 除渗 滤 液 中的有 机 污染 物 , ,5] . 然 而 , 在 处理 垃 圾渗 滤 液 时 , 有必 要 在 去 除有 机 污染 物之 前 , 去 除所 含 的 重 金 属离 子 . 当重 金 属 离子 含量 较 高 时 , 势 必会 妨 碍 生化处 理 的正常 运行 `司 . 因此 , 在 生化处 理之 前 , 必 须将 重金 属 去除 或者 降低 到适 当的浓 度 范 围 , 以保 证 后续 的生化 处 理可 以正 常运 行 . 本文 对 混凝沉 淀一 改性膨 润土 吸 附预 处理 垃 圾渗 滤液 进 行 了实验 研 究 . 1.2 实 验 仪器 P H S弓 C T 型精 密 酸 度 计 、 数 显 六联 电动 搅 拌 器 、 水 浴 恒温 振 荡 器 、 7 02 一 型 电热鼓 风 箱 , 刃RI S A vd a n at g e I C P , T L 一 IA 型污 水 C O D 速 测 仪 , U N IC O 侧 U V 2 0 0 O 紫 外 可 见 分 光 光 度 计 和 PN H 3一 1 型氨 电极 . 1 实验 材 料 与仪 器 L l 实 验材 料 渗 滤 液取 样 于北 京安 定 垃圾 卫 生填 埋场 ; 聚 合氯 化铝 , 分 析纯 ; 膨 润土 取样 于河 南 上天 梯矿 ; 硫 酸 , 分 析 纯 ; 十 六 烷 基 三 甲 基 滨 化 钱 (H D TM A B ) , 分 析 纯 . 收稿 日期 : 2 0 0 3 一 12一3 修 回 日期 : 2 0 0 4 ~ 习 3一 0 签金 项 目 : 河 南省 教委 资助项 目(N .0 20 01 61 0 0 2) 作者 简介 : 张 富韬 ( 19 6 9一) , 男 , 博士 2 实 验 方 法 .2 1 测 试方 法 实 验 中重 金 属 离 子 浓度 的测 定采 用 原子 发 射 光 谱法 (I C P ) , C O D c r 的 测 定采 用污 水 C O D 速 测 仪 ( 中 国环 境 监 测 总站监 制 ) 、 氨 氮 浓度 的 测 定采 用 电极 法 17j . .2 2 实验 方法 ( l) 吸 附剂 的制 备 . 膨 润 土是 一 种非 金属 矿 物材 料 , 主 要 成分 是 二八 面体 蒙脱 石矿 物 . 蒙 脱石 的特 性 决定 膨润土 的基 本性 能 . 蒙 脱石 是 由两层 硅氧 四面 体 片和 一 层 夹 于其 间 的铝 ( 镁 ) 氧 ( 轻 基 ) 八面 体 片构 成 的 2 : 1 型层 状 硅酸 盐 矿物 . 一般 地 , 蒙脱 石 的结构 是 为 : N 几( H ZO ) 4 {(A 1 2一 x M gx )【S公0 1。」(O H ) 2 } . 膨润 土 的基 本特 性 有 晶格 置换 、 电负性和 离 子 交 换等 . 其 中 , 晶格 置 换 和离 子 交换 的 特性 使 其 具备 吸 附性 能`5] . 经过 改性 后 , 膨润 土 的吸 附性 能 可 以得 到很 大 程度 的提 高 . 改 性膨润 土 的制 备 共 分两 步 : 第 一 步 , 对 钠 化后 的膨 润 土 进行 硫 酸 改性 , 硫 酸 的浓 度 为 0 .4 m o 况 , 膨 润 土 与硫 酸 的 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2005. 01. 006