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[摘 要]随着工业的发展与人们生活水平的提高，产生的垃圾量成倍增加，由此引起的垃圾渗滤液也成为目前水体污染中备受关注的污染废水。它的主要特点在于恶臭感明显、污染成分复杂且含量高、毒性大而难以采用生化法处理。因此，渗滤液的处理方法显得尤为重要。本文运用化学混凝法处理垃圾渗滤，为渗滤液的有效治理提供基础数据、理论指导和应用参考。
[关键词]化学混凝法；垃圾渗滤液；试验
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）24-0032-02
1 垃圾渗滤液的产生
填埋过程中，城市垃圾中所含的污染物由于压实和微生物的分解作用而随着水分溶出，并与降雨、径流等其他水分一起形成的恶臭液体，称为垃圾渗滤液。
其具有水量变化大、无规律性的特点。渗滤液的产生大致来自五个方面：（1）降水：包括降雨和降雪。主要来源是降雨的淋溶作用。（2）外部地表水。包括地表径流和灌溉。（3）地下水。当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，且没有防渗系统的设置时，填埋场内就有可能渗入地下水。（4）垃圾自身所携带的水分。包括垃圾自身携带的水分及从大气和雨水中所吸附而来的水分。（5）填埋的垃圾在微生物的作用下，厌氧分解产生的水分。
2 垃圾渗滤液的危害
垃圾渗滤液是一种高浓度有机废水，具有流动慢、渗滤持续时间长等特点，因此，会通过渗透等方式对周围地下水会造成严重的污染。其污染程度主要取决于渗滤液流量、渗滤速率、填埋年限、填埋垃圾性质、垃圾量及填埋场的设计管理等方面的因素。水体一旦被污染，再想用人工方法实施去净化，技术上是非常困难的，费用也较为昂贵，且难以实施，严重影响并威胁人类的生活和生产[1]。
垃圾渗滤液中的污染物不仅污染地下水，还通过在土壤中发生一系列的物理、化学和生物作用，例如过滤、吸附、沉淀、被植物根系吸收或被微生物降解和合成吸收，影响并恶化土质。土壤一旦被污染，其正常功能将失调，土质下降，农作物的生长发育将受到影响，使其产量和质量严重下降。同时，土壤污染还包含土壤中污染物的迁移和转化，引起大气和水体受到污染，最终影响人类的健康乃至生命安全。
3 化学混凝预处理法
化学混凝法适用于熟龄稳定的垃圾渗滤液相比生物法和反渗透等技术，它更能有效地去除渗滤液中的大分子有机物。
3.1 反应原理及作用机理
化学混凝法主要是去除废水中的微小悬浮物和胶体杂质。大颗粒的悬浮物可以通过重力作用而下沉并去除，但粒径微小的悬浮物和胶体杂质并不能受到重力的影响，而在水中保持分散悬浮状态。化学混凝法是将废水中难以沉淀的微小悬浮颗粒与胶体物质脱稳、互相聚合、增大至自然沉淀。这是目前水处理中一种常见的方法[2]。
由于化学混凝法所涉及的因素很多，如废水中杂质的成分与浓度、温度、pH值、碱度，以及混凝剂的性质和混凝条件等，所以其机理至今尚未完全清楚。目前归结起来，可以认为主要是四个方而的作用：（1）压缩双电层理论；（2）吸附电中和理论；（3）吸附架橋理论；（4）网捕作用。
化学混凝法已在实际废水处理工艺中得到广泛的应用。在处理垃圾渗滤液的研究中，很多研究者发现化学混凝法对其的去除效果并不理想，COD的去除率均在20-30%之间。主要研究混凝剂：氯化铝AICI3）、重点探寻混凝剂处理工艺
的最佳条件。在最优化条件下研究其反应动力学，建立动力学模型，拟合反应级数和动力学方程。
3.2 试验方案
3.2.1 试验材料
试验用的垃圾渗滤液取自海口某垃圾填埋场的新鲜渗滤液，于4°C下，储存于若干个20L的塑料容器中。其水质特性如下：pH6.6；色度160±5.00mg·L-1，TS 42352±1.05mg·L-1、NH4-N 2980±2.68%mg·L-1，NO2--N0mg·L-1，NO3--N2±2.05%mg·L-1，CODcr 38900 ±4.40% mg·L-1，PO43--P32±3.44%mg·L-1，Mg2+ 576±3.85%mg·L-1，Ca2+ 2250±2.58%mg·L-1，Na+ 1445±1.59%mg·L-1，K+ 4050±1.33%mg·L-1，HCO32- 345±3.81%mg·L-1CO32-，0mg·L-1。
3.2.2 试验方法
首先，从冰箱里取出新鲜垃圾滲滤液，于室温下放置1.0h，随后取若干个200mL水样于烧杯中，并调整水样的pH值。其次，在加入定量的混凝剂后，样品放于磁力搅拌器，调整所需的转速（快速搅拌为260rpm/min，搅拌时间为5min，慢速搅拌为180rpm/min，搅拌时间为研究因素），进行反应。待反应一定时间后，样品静置沉降20min，经定性滤纸过滤。过滤后的水样进行色度、TS、NH4-N、P043—-P、CODcr及其他成分分析。反应后的沉淀物于冷冻干燥箱中干燥48h，由SEM-EDS进行鉴定分析。计算公式为：去除率（%）=[（Ci-Cf）/Ci]x100。其中Ci和Cf分别为垃圾渗滤液中污染物的起始浓度和最终浓度。
3.2.3 试验结果
试验条件为：反应温度为室温（2（rc），pH值为6.6，反应时间为30min，静置时间为20min。试验结果如图1所示：
如图1A所示，随着AlCl3投加量不断增加，水体的pH值呈逐渐降低趋势。这是由于AlCl3投加量越大，在发生水解反应时会消耗水中更多的0H-，导致水样中的H+浓度增加。在图2.1B中，当AlCl3投加量为10.0 g·L-1时，CODcr的去除率达到最大值54.3%。此时，色度的去除率为40.0%，NH4+的去除率为46.0%，AlCl3的去除率为100.0%。当AlCl3投加量小于10.0 g·L-1时，由于其投加量不足而影响了NH4+和CODcr的去除率。当AlCl3投加量大于10.0 g·L-1时，水体产生大量的巩花并均匀悬浮水体内，胶体发生再稳现象，且电荷变号，NH4+和CODcr的去除率均下降。试验过程中，P043-的去除率不受AlCl3投加量变化的影响。这可能是由于渗滤液中的P043-浓度本身较低，可以轻易去除掉。因此，在试验中，AlCl3最佳投加量为10.0 g·L-1。
4 处理后的水质分析
由于垃圾渗滤液中的水质成分相当复杂，所以预处理后的水质经紫外光谱分析，图谱中的各吸收峰众多，难以具体指认并归属，且分析过程相当困难，因此，只是从吸收峰的强度和数量的多少来进行初步定量分析。表1所示，经不同混凝剂预处理后的水质紫外光谱吸收峰比原水明显减少，且吸收峰的强度明显降低，因此，可以有力地说明，水质中的部分污染物被混凝剂吸附去除。在对比研究中发现，错盐的混凝效果明显强于铁盐。
5 结论
试验过程中，P043-的去除率不受AlCl3投加量变化的影响。这可能是由于渗滤液中的P043-浓度本身较低，可以轻易去除掉。因此，在试验中，AlCl3最佳投加量为10.0 g·L-1。
预处理后的水质经紫外光谱分析，发现吸收峰比原水明显减少，且吸收峰的强度明显降低，因此，可以有力地说明，水质中的部分污染物被混凝剂吸附去除。同时，铝盐的混凝效果强于铁盐。
参考文献
[1] 王宝贞，王琳.城市固体废物渗滤液处理与处置.北京：化学工业出版社，2005，1.
[2] 张杰，臧景红，刘俊良等.高锰酸钾预氧化替代预氯化的实用性.中国给水排水.2002， 18（1）：76-68.
[关键词]化学混凝法；垃圾渗滤液；试验
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）24-0032-02
1 垃圾渗滤液的产生
填埋过程中，城市垃圾中所含的污染物由于压实和微生物的分解作用而随着水分溶出，并与降雨、径流等其他水分一起形成的恶臭液体，称为垃圾渗滤液。
其具有水量变化大、无规律性的特点。渗滤液的产生大致来自五个方面：（1）降水：包括降雨和降雪。主要来源是降雨的淋溶作用。（2）外部地表水。包括地表径流和灌溉。（3）地下水。当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，且没有防渗系统的设置时，填埋场内就有可能渗入地下水。（4）垃圾自身所携带的水分。包括垃圾自身携带的水分及从大气和雨水中所吸附而来的水分。（5）填埋的垃圾在微生物的作用下，厌氧分解产生的水分。
2 垃圾渗滤液的危害
垃圾渗滤液是一种高浓度有机废水，具有流动慢、渗滤持续时间长等特点，因此，会通过渗透等方式对周围地下水会造成严重的污染。其污染程度主要取决于渗滤液流量、渗滤速率、填埋年限、填埋垃圾性质、垃圾量及填埋场的设计管理等方面的因素。水体一旦被污染，再想用人工方法实施去净化，技术上是非常困难的，费用也较为昂贵，且难以实施，严重影响并威胁人类的生活和生产[1]。
垃圾渗滤液中的污染物不仅污染地下水，还通过在土壤中发生一系列的物理、化学和生物作用，例如过滤、吸附、沉淀、被植物根系吸收或被微生物降解和合成吸收，影响并恶化土质。土壤一旦被污染，其正常功能将失调，土质下降，农作物的生长发育将受到影响，使其产量和质量严重下降。同时，土壤污染还包含土壤中污染物的迁移和转化，引起大气和水体受到污染，最终影响人类的健康乃至生命安全。
3 化学混凝预处理法
化学混凝法适用于熟龄稳定的垃圾渗滤液相比生物法和反渗透等技术，它更能有效地去除渗滤液中的大分子有机物。
3.1 反应原理及作用机理
化学混凝法主要是去除废水中的微小悬浮物和胶体杂质。大颗粒的悬浮物可以通过重力作用而下沉并去除，但粒径微小的悬浮物和胶体杂质并不能受到重力的影响，而在水中保持分散悬浮状态。化学混凝法是将废水中难以沉淀的微小悬浮颗粒与胶体物质脱稳、互相聚合、增大至自然沉淀。这是目前水处理中一种常见的方法[2]。
由于化学混凝法所涉及的因素很多，如废水中杂质的成分与浓度、温度、pH值、碱度，以及混凝剂的性质和混凝条件等，所以其机理至今尚未完全清楚。目前归结起来，可以认为主要是四个方而的作用：（1）压缩双电层理论；（2）吸附电中和理论；（3）吸附架橋理论；（4）网捕作用。
化学混凝法已在实际废水处理工艺中得到广泛的应用。在处理垃圾渗滤液的研究中，很多研究者发现化学混凝法对其的去除效果并不理想，COD的去除率均在20-30%之间。主要研究混凝剂：氯化铝AICI3）、重点探寻混凝剂处理工艺
的最佳条件。在最优化条件下研究其反应动力学，建立动力学模型，拟合反应级数和动力学方程。
3.2 试验方案
3.2.1 试验材料
试验用的垃圾渗滤液取自海口某垃圾填埋场的新鲜渗滤液，于4°C下，储存于若干个20L的塑料容器中。其水质特性如下：pH6.6；色度160±5.00mg·L-1，TS 42352±1.05mg·L-1、NH4-N 2980±2.68%mg·L-1，NO2--N0mg·L-1，NO3--N2±2.05%mg·L-1，CODcr 38900 ±4.40% mg·L-1，PO43--P32±3.44%mg·L-1，Mg2+ 576±3.85%mg·L-1，Ca2+ 2250±2.58%mg·L-1，Na+ 1445±1.59%mg·L-1，K+ 4050±1.33%mg·L-1，HCO32- 345±3.81%mg·L-1CO32-，0mg·L-1。
3.2.2 试验方法
首先，从冰箱里取出新鲜垃圾滲滤液，于室温下放置1.0h，随后取若干个200mL水样于烧杯中，并调整水样的pH值。其次，在加入定量的混凝剂后，样品放于磁力搅拌器，调整所需的转速（快速搅拌为260rpm/min，搅拌时间为5min，慢速搅拌为180rpm/min，搅拌时间为研究因素），进行反应。待反应一定时间后，样品静置沉降20min，经定性滤纸过滤。过滤后的水样进行色度、TS、NH4-N、P043—-P、CODcr及其他成分分析。反应后的沉淀物于冷冻干燥箱中干燥48h，由SEM-EDS进行鉴定分析。计算公式为：去除率（%）=[（Ci-Cf）/Ci]x100。其中Ci和Cf分别为垃圾渗滤液中污染物的起始浓度和最终浓度。
3.2.3 试验结果
试验条件为：反应温度为室温（2（rc），pH值为6.6，反应时间为30min，静置时间为20min。试验结果如图1所示：
如图1A所示，随着AlCl3投加量不断增加，水体的pH值呈逐渐降低趋势。这是由于AlCl3投加量越大，在发生水解反应时会消耗水中更多的0H-，导致水样中的H+浓度增加。在图2.1B中，当AlCl3投加量为10.0 g·L-1时，CODcr的去除率达到最大值54.3%。此时，色度的去除率为40.0%，NH4+的去除率为46.0%，AlCl3的去除率为100.0%。当AlCl3投加量小于10.0 g·L-1时，由于其投加量不足而影响了NH4+和CODcr的去除率。当AlCl3投加量大于10.0 g·L-1时，水体产生大量的巩花并均匀悬浮水体内，胶体发生再稳现象，且电荷变号，NH4+和CODcr的去除率均下降。试验过程中，P043-的去除率不受AlCl3投加量变化的影响。这可能是由于渗滤液中的P043-浓度本身较低，可以轻易去除掉。因此，在试验中，AlCl3最佳投加量为10.0 g·L-1。
4 处理后的水质分析
由于垃圾渗滤液中的水质成分相当复杂，所以预处理后的水质经紫外光谱分析，图谱中的各吸收峰众多，难以具体指认并归属，且分析过程相当困难，因此，只是从吸收峰的强度和数量的多少来进行初步定量分析。表1所示，经不同混凝剂预处理后的水质紫外光谱吸收峰比原水明显减少，且吸收峰的强度明显降低，因此，可以有力地说明，水质中的部分污染物被混凝剂吸附去除。在对比研究中发现，错盐的混凝效果明显强于铁盐。
5 结论
试验过程中，P043-的去除率不受AlCl3投加量变化的影响。这可能是由于渗滤液中的P043-浓度本身较低，可以轻易去除掉。因此，在试验中，AlCl3最佳投加量为10.0 g·L-1。
预处理后的水质经紫外光谱分析，发现吸收峰比原水明显减少，且吸收峰的强度明显降低，因此，可以有力地说明，水质中的部分污染物被混凝剂吸附去除。同时，铝盐的混凝效果强于铁盐。
参考文献
[1] 王宝贞，王琳.城市固体废物渗滤液处理与处置.北京：化学工业出版社，2005，1.
[2] 张杰，臧景红，刘俊良等.高锰酸钾预氧化替代预氯化的实用性.中国给水排水.2002， 18（1）：76-68.