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        混凝—臭氧氧化處理垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液的試驗(yàn)研究

        2019-11-11 06:54:50廖書(shū)林浦燕新許龍霞周夢(mèng)凱
        云南化工 2019年9期
        關(guān)鍵詞:中轉(zhuǎn)站混凝色度

        廖書(shū)林,浦燕新,許龍霞,周夢(mèng)凱

        (維爾利環(huán)??萍技瘓F(tuán)股份有限公司,江蘇 常州 213001)

        隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市的垃圾問(wèn)題也日益突出。由于垃圾收運(yùn)體系不健全和環(huán)衛(wèi)配套措施不足的限制,大量的垃圾中轉(zhuǎn)站垃圾存在嚴(yán)重的垃圾滯留現(xiàn)象。長(zhǎng)期滯留的垃圾必然會(huì)產(chǎn)生大量的滲濾液,這部分滲濾液具有污染點(diǎn)分散、水量小、成分復(fù)雜且隨季節(jié)變化大的特點(diǎn),如若不對(duì)其進(jìn)行有效控制,勢(shì)必會(huì)給環(huán)境造成嚴(yán)重的污染[1]。

        本文采用混凝—催化臭氧化處理垃圾中轉(zhuǎn)站的滲濾液,研究了該工藝的最佳反應(yīng)條件及處理效果,為后續(xù)類似的工程應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

        1 材料與方法

        1.1 實(shí)驗(yàn)用滲濾液水樣

        本實(shí)驗(yàn)用水取自常州周邊某街道垃圾中轉(zhuǎn)站,經(jīng)過(guò)實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)該中轉(zhuǎn)站滲濾液經(jīng)收集后未經(jīng)妥善處理而直接排放至附近河道,夏季產(chǎn)量約為0.5 m3/d,而冬季產(chǎn)量約為0.3 m3/d。此次試驗(yàn)的采樣季節(jié)為夏季,采集的水樣表觀顏色為淡黑色,有惡臭氣味,碳氮磷比失調(diào),具體的水質(zhì)特性見(jiàn)表1。

        1.2 實(shí)驗(yàn)方法

        表1 垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液水質(zhì)指標(biāo)Tab.1 Water quality index of leachate from waste transfer station

        1.2.1 混凝實(shí)驗(yàn)

        用FeCl3( 10%) 作為混凝劑對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行預(yù)處理,以COD 和色度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。取相同體積的滲濾液200 mL 于各燒杯中,按設(shè)計(jì)加入定量的FeCl3,用攪拌器快速攪拌 ( 300 r/min) 1 min,慢速攪拌 ( 120 r/min) 10min 后,靜置30 min,取上清液測(cè)COD 和色度,確定FeCl3用量對(duì)滲濾液混凝效果的影響。隨后用1 mol/L 的NaOH 和H2SO4溶液調(diào)節(jié)pH 值,選定最優(yōu)pH 值。

        1.2.2 臭氧氧化實(shí)驗(yàn)

        將混凝處理后的水樣調(diào)節(jié)pH 至8.0,然后將水樣移至柱狀反應(yīng)器中,打開(kāi)臭氧發(fā)生器,使臭氧氣體從溶液的底部通入,按照設(shè)計(jì)的反應(yīng)時(shí)間及條件進(jìn)行反應(yīng),待反應(yīng)結(jié)束后取樣,靜置30 min 后取上清液進(jìn)行水樣測(cè)定。

        1.3 分析項(xiàng)目及測(cè)定方法

        2 結(jié)果與討論

        2.1 FeCl3 混凝

        本文采用FeCl3對(duì)該滲濾液進(jìn)行混凝處理,未調(diào)節(jié)pH 時(shí)FeCl3用量對(duì)混凝效果的影響如圖1所示。綜合來(lái)看,F(xiàn)eCl3用量為900 mg/L 時(shí)為最佳的投加量。

        圖1 FeCl3投加量對(duì)于COD 和色度去除率的影響Fig.1 Effect of FeCl3 dosage on removal of COD and chroma

        pH 對(duì)COD 和色度去除率的影響規(guī)律較為類似。當(dāng)pH<11.2 時(shí),對(duì)COD 和色度去除率隨著pH 的增加而增加;當(dāng)pH>11.2 時(shí),隨著pH 值的升高,COD 和色度的去除率明顯降低,可見(jiàn)pH=11.2 是最優(yōu)的混凝條件。

        綜上所述,混凝試驗(yàn)中,pH =11.2,F(xiàn)eCl3加量為900 mg/L 條件下的處理效果最佳,此時(shí)COD 和色度去除率分別為45.6%和86.4%。

        2.2 催化臭氧化處理混凝出水

        反應(yīng)時(shí)間是臭氧氧化反應(yīng)的重要的影響因子。在進(jìn)水COD 為788.8 mg/L、臭氧流量35 L/h條件下,分別在3、5、10、20、30、40 和60 min 取樣分析,測(cè)定水樣的COD 和色度。

        反應(yīng)初始階段,滲濾液的COD 和色度的去除率迅速升高,在20 min 內(nèi),COD 和色度的去除率分別達(dá)到了56.6%和65.8%,體現(xiàn)出了良好的去除效果。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,COD 和色度的去除效果開(kāi)始放緩,這是由于臭氧氧化中間產(chǎn)物與羥基自由基反應(yīng)的速率降低所致。在60 min 時(shí),COD 和色度的去除率分別達(dá)到了61.5%和70.4%。綜合來(lái)看,20 min 的反應(yīng)時(shí)間為最佳的反應(yīng)時(shí)間。

        在進(jìn)水COD 為788.8 mg/L、反應(yīng)時(shí)間為20 min 的條件下,考察臭氧流量對(duì)垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液的影響。

        隨著臭氧流量的增加,溶解態(tài)的臭氧含量逐漸上升,反應(yīng)體系中產(chǎn)生了更高濃度的羥基自由基,從而有利于滲濾液中COD 與色度的快速去除。當(dāng)臭氧的流量為35 mg/L 時(shí),滲濾液的COD和色度的去除率分別為56.6%和65.8%。當(dāng)臭氧流量大于35 mg/L 時(shí),COD 與色度的去除效果提升幅度減緩,原因在于溶解態(tài)的臭氧含量達(dá)到飽和,導(dǎo)致污染物的去除效率下降??傮w來(lái)看,較高的臭氧投量能取得較高的降解效果。

        中轉(zhuǎn)站滲濾液經(jīng)過(guò)混凝—催化臭氧化處理?;炷呋粞趸幚砗?,COD 去除率達(dá)到76.39%,色度去除率達(dá)到95.34%。

        3 結(jié)論

        1) 采用混凝—臭氧氧化預(yù)處理垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液,其最佳的工藝條件為pH=11.2,10%濃度FeCl3加量為900 mg/L,臭氧的反應(yīng)時(shí)間為20 min,臭氧流量為35 mg/L。

        2) 垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液經(jīng)混凝—臭氧氧化處理后,其COD、色度分別可去除78.39%與95.34,BOD5/COD 由反應(yīng)之前的0.152 提升到了0.415,顯示出了良好的處理效果。

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