復合絮凝劑+PAC+PAM處理濃縮液的研究

喬如林,陳蘭花，張慶芳,賈小寧,孔秀琴

(1.藍德環保科技有限公司,北京 100000；2.蘭州石化公司助劑廠，甘肅 蘭州 730060；3.蘭州理工大學石油化工學院,甘肅 蘭州 730050)

復合絮凝劑+PAC+PAM處理濃縮液的研究

喬如林1,陳蘭花2，張慶芳3,賈小寧3,孔秀琴3

(1.藍德環保科技有限公司,北京 100000；2.蘭州石化公司助劑廠，甘肅 蘭州 730060；3.蘭州理工大學石油化工學院,甘肅 蘭州 730050)

摘要：采用自制的復合絮凝劑聯合PAC、PAM處理濃縮液，研究了復合絮凝劑投加量、PAC投加量、PAM投加量、pH值以及復合絮凝劑+PAC+PAM的加藥方式對COD去除效果的影響。結果表明：在復合絮凝劑投加量10 mg·mL-1、PAC投加量0.02 mL·mL-1、PAM投加量0.004 mL·mL-1、pH值6、采用連續加藥方式的條件下，COD去除效果相對較好。

關鍵詞：復合絮凝劑;PAC;PAM;濃縮液

國內外處理垃圾滲濾液的主流工藝是生化處理+膜處理[1]。膜過濾系統一般會以反滲透工藝為主要手段。若生化處理作為前處理，要保證出水達標排放，則反滲透不能采用過高的回收率，這就會產生大量的濃縮液(即反滲透濃縮液，下同)[2]。

濃縮液有以下特點：(1)產量大，一般占進水量的30%～40%。(2)COD值較高，一般為1 000～2 000 mg·L-1，且主要是難降解有機物。(3)色度高，一般為500～1 500倍。(4)可生化性差，其中的有機物很難作為營養源參與微生物代謝。(5)有比較強烈的臭味。(6)含鹽量高，濃縮數倍后，濃縮液中的氯離子濃度約為10 000～50 000 mg·L-1，TDS為10 000～15 000 mg·L-1，硬度約為1 000 mg·L-1左右。

針對濃縮液的特點，作者采用自制的復合絮凝劑聯合聚合氯化鋁(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)處理濃縮液，研究了處理工藝條件對COD的去除效果，擬為工程應用提供一定的指導。

1實驗

1.1　材料、試劑與儀器

垃圾滲濾液處理中產生的濃縮液。

自制絮凝劑、聚合氯化鋁(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM，陰離子型，分子量1 600萬)。

pH計；COD測定儀，WTW公司。

1.2　方法

1.2.1復合絮凝劑投加量對COD去除效果的影響

取濃縮液250 mL于燒杯中，加入不同量的復合絮凝劑粉末，攪拌15 s，沉淀15 min；再向其中加入25 mL 5%PAC溶液、3 mL 0.2%PAM溶液，沉淀30 min，取上清液測COD。每組做3個平行樣。

1.2.2PAC投加量對COD去除效果的影響

取濃縮液250 mL于燒杯中，加入2.5 g復合絮凝劑粉末，攪拌15 s，沉淀15 min；再向其中分別加入不同量5%PAC溶液、3 mL 0.2%PAM溶液，沉淀30 min，取上清液測COD。

1.2.3PAM投加量對COD去除效果的影響

取濃縮液250 mL于燒杯中，加入2.5 g復合絮凝劑粉末，攪拌15 s，沉淀15 min；再向其中分別加入5 mL 5%PAC溶液、不同量的0.2%PAM溶液，沉淀30 min，取上清液測COD。

1.2.4pH值對COD去除效果的影響

取濃縮液250 mL于燒杯中，加入2.5 g復合絮凝劑粉末，攪拌15 s，沉淀15 min；再向其中分別加入 5 mL 5%PAC溶液、1 mL 0.2%PAM溶液，調節pH值，沉淀30 min，取上清液測COD。

1.2.5復合絮凝劑+PAC+PAM加藥方式對COD去除效果的影響

方式1：取濃縮液250 mL于燒杯中，加入2.5 g復合絮凝劑粉末，攪拌15 s，沉淀15 min，取上清液；再向其中分別加入5 mL 5%PAC溶液、1 mL 0.2%PAM溶液,沉淀30 min，取上清液測COD。

方式2：連續加藥劑，不取上清液。取濃縮液250 mL于燒杯中，加入2.5 g復合絮凝劑粉末，攪拌15 s，沉淀15 min；再向其中分別加入5 mL 5%PAC溶液、1 mL 0.2%PAM溶液，沉淀30 min，取上清液測COD。

2結果與討論

2.1　復合絮凝劑投加量對COD去除效果的影響(表1)

表1　復合絮凝劑投加量對COD去除效果的影響Tab.1　Effect of addition amount of composite flocculant on COD removal efficiency

由表1可以看出，復合絮凝劑投加量越大，COD去除效果越好，鑒于實際工程需要，確定最佳復合絮凝劑投加量為2.5 g。

2.2　PAC投加量對COD去除效果的影響(表2)

表2　PAC投加量對COD去除效果的影響Tab.2　Effect of addition amount of PAC on COD removal efficiency

由表2可以看出，隨著PAC投加量的增加，COD去除率先升后降，當PAC投加量為5 mL時，處理效果最佳。因此，確定最佳PAC投加量為5 mL。

2.3　PAM投加量對COD去除效果的影響(表3)

由表3可以看出，隨著PAM投加量的增加，COD

表3　PAM投加量對COD去除效果的影響Tab.3　Effect of addition amount of PAM on COD removal efficiency

去除率先升后降,當PAM投加量為1 mL時，處理效果最佳。因此，確定最佳PAM投加量為1 mL。

2.4　pH值對COD去除效果的影響(表4)

由表4可以看出，當調節濃縮液的pH值為弱酸性(pH=6)時，COD值會減小，但減小幅度不大，調節pH值≥7后，COD值會有所增大。總體來講，pH值對COD去除效果影響不大，綜合考察，對濃縮液可不進行pH值調節，當pH值為6時去除效果相對較好。

表4　pH值對COD去除效果的影響Tab.4　Effect of pH value on COD removal efficiency

2.5　復合絮凝劑+PAC+PAM加藥方式對COD去除效果的影響(表5)

表5　加藥方式對COD去除效果的影響Tab.5　Effect of processing method on COD removal efficiency

由表5可以看出，不同加藥方式對COD的處理效果基本沒有影響。

2.6　討論

實驗過程中，投加復合絮凝劑攪拌后，出現黑色絮體，色度降低，主要以吸附、氧化反應為主，時間較短，在15 min內完成；當投加PAC后，絮體明顯增多，可能是由于氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而形成分子量較大、電荷較高的無機高分子；當投加PAM后，絮體增大，沉淀速度變快，上清液變得澄清。

3結論

采用自制的復合絮凝劑聯合PAC、PAM處理濃縮液，研究了復合絮凝劑投加量、PAC投加量、PAM投加量、pH值以及復合絮凝劑+PAC+PAM的加藥方式對COD的去除效果。結果表明：在復合絮凝劑投加量10 mg·mL-1、PAC投加量0.02 mL·mL-1、PAM投加量0.004 mL·mL-1、pH值6、采用連續加藥方式的條件下，COD去除效果相對較好。pH值對絮凝效果影響不大，不需要對濃縮液進行pH值調節；不同的加藥方式對濃縮液的處理效果相同。本研究可為工程應用提供一定的理論指導。

參考文獻：

[1]魏云梅，趙由才.垃圾滲濾液處理技術研究進展[J].有色冶金設計與研究，2007，28(3)：176-186.

[2]代晉國，宋乾武，張玥，等.新標準下我國垃圾滲濾液處理技術的發展方向[J].環境工程技術學報，2011，1(3)：270-274.

Study on Treatment of Concentrated Leachate by Composite Flocculant+PAC+PAM

QIAO Ru-lin1，CHEN Lan-hua2,ZHANG Qing-fang3，JIA Xiao-ning3，KONG Xiu-qin3

(1.LandeEnvironmentalProtectionCompany，Beijing100000，China;2.AdditivesWorksofLanzhou

PetrochemicalCompany,Lanzhou730060,China;3.SchoolofPetrochemicalEngineering，

LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)

Abstract：The concentrated leachate was treated by self-made composite flocculant+PAC+PAM.The effects of addition amount of composite flocculant,PAC,PAM，pH value and processing method of composite flocculant+PAC+PAM on COD removal efficiency were investigated.Results showed that,when the addition amount of composite flocculant,PAC,PAM were 10 mg·mL-1，0.02 mL·mL-1，0.004 mL·mL-1，respectively,pH value of 6,COD removal efficiency was relatively better.

Keywords：composite flocculant;PAC;PAM;concentrated leachate

中圖分類號：X 703.1

文獻標識碼：A

文章編號：1672-5425(2015)05-0058-03

doi：10.3969/j.issn.1672-5425.2015.05.015

作者簡介：喬如林(1979-)，男，甘肅慶陽人，碩士研究生，研究方向：垃圾滲濾液處理、餐廚垃圾處理，E-mail:zhangqingfang19@163.com。

收稿日期：2015-01-18

基金項目：國家自然科學基金資助項目(51268034)，甘肅省科技支撐計劃資助項目(144FKCA085)，甘肅省自然科學基金B類資助項目(02-0097)