酸改性凝灰岩对垃圾渗滤液的预处理研究

[摘要]通过分析垃圾渗滤液的pH、反应时间、吸附剂投加量、反应温度、搅拌转速对处理结果的影响，研究了酸改性凝灰岩对垃圾渗滤液的预处理影响因素。

[关键词]改性凝灰岩 垃圾渗滤液 吸附 COD 氨氮

[中图分类号] TU99 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-412-1

0引言

本实验采用改性凝灰岩对垃圾渗滤液进行吸附预处理，降低垃圾渗滤液中的COD和氨氮，给后续处理提供良好环境。

1材料与方法

1.1实验材料

改性凝灰岩、垃圾渗滤液等。

1.2实验方案

本实验采用改性凝灰岩对垃圾渗滤液进行预处理，对垃圾渗滤液的pH、反应时间、吸附剂投加量、反应温度、搅拌转速、稀释倍数对处理结果的影响进行了单因素考察，从而得出最佳实验参数。

2结果与讨论

2.1垃圾渗滤液pH对吸附效果的影响

在烧杯C1、C2、C3、C4、C5、C6各加入100mL垃圾渗滤液，并调节其pH分别为4.5、5.5、6.5、7.5、8.5、9.5左右，然后在C1、C2、C3、C4、C5、C6中分别加入10g经过改性的凝灰岩粉末，调节水域锅温度为15℃，在搅拌转速为150rpm的条件下，把C1、C2、C3、C4、C5、C6放在水浴锅中搅拌反应15min。反应结束后静置1小时后，取上清液并测量其COD、NH3-N的浓度。记录数据并以COD、NH3-N的去除率对反应时间作图。

pH为5到7.5间时COD的去除率随pH增大而增大，在pH为7.5时达最大，此后随pH的增大而减小;在垃圾渗滤液的pH小于8.5时NH3-N的去除率呈阶梯状增大，在pH为8.5时达到最大，此后随pH的增大趋于平稳。选择垃圾渗滤液的pH为7.5左右。

2.2反应时间对吸附实验的影响

在烧杯C1、C2、C3、C4、C5、C6各加入100mL垃圾渗滤液，并调节其pH分别为7.5左右，然后在C1、C2、C3、C4、C5、C6中分别加入10g经过改性的凝灰岩粉末，调节水域锅温度为15℃，在搅拌转速为150rpm的条件下，把C1、C2、C3、C4、C5、C6放在水浴锅中搅拌反应5 min、10 min、15min、30 min、60 min、90 min。反应结束后静置1小时后，取上清液并测量其COD、NH3-N的浓度。记录数据并以COD、NH3-N的去除率对反应时间作图。

反应时间小于30 min时，COD和NH3-N的去除率都随反应时间的增加而增加，在反应时间达到30 min时去除率达到最大，当反应时间超过30 min时，COD的去除率虽时间的增大而迅速降低，NH3-N的去除率则几乎不变，选择反应时间为30 min。

2.3吸附剂投加量对吸附效果的影响

在烧杯C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7各加入100mL垃圾渗滤液，并调节其PH分别为7.5左右，然后在C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7中分别加入5 g、8 g、10g、12 g、15 g、20 g、30 g经过改性的凝灰岩粉末，调节水域锅温度为15℃，在搅拌转速为150rpm的条件下，把C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7放在水浴锅中搅拌反应30min。静置1小时后，取上清液并测量其COD、NH3-N的浓度。记录数据并以COD、NH3-N的去除率对吸附剂用量作图。

吸附剂投加量小于120g/L时，COD和NH3-N的去除率都随吸附剂投加量的增加而增加，吸附剂投加量达到120g/L时去除率达到稳定值，在此之后COD和NH3-N的去除率随吸附剂投加量的增加而几乎不发生明显变化。选择吸附剂投加量为120g/L。

2.4反应温度对吸效果的影响

在烧杯C1、C2、C3、C4、C5各加入100mL垃圾渗滤液，并调节其pH分别为7.5左右，然后在C1、C2、C3、C4、C5中分别加入12g经过改性的凝灰岩粉末，分别调节水浴锅温度为15℃、25℃、35℃、45℃、55℃，在搅拌转速为150rpm的条件下，把C1、C2、C3、C4、C5放在水浴锅中搅拌反应30min。反应结束后静置1小时后，取上清液并测量其COD、NH3-N的浓度。记录数据并以COD、NH3-N的去除率对反应温度作图。

COD的去除率随吸附反应的反应温度的升高而迅速降低， NH3-N的去除率在反应温度小于25℃时随反应温度的升高而增大，25℃时达到最大值，此后NH3-N的去除率便随反应温度的升高而降低，选择吸附反应的反应温度15℃。

2.5搅拌转速对吸附效果的影响

在烧杯C1、C2、C3、C4、C5、C6各加入100mL垃圾渗滤液，并调节其PH分别为7.5左右，然后在C1、C2、C3、C4、C5、C6中分别加入12g经过改性的凝灰岩粉末。调节水浴锅温度为15℃，分别在搅拌转速为50 rpm、100 rpm、150rpm、200 rpm、250 rpm、300 rpm的条件下，把C1、C2、C3、C4、C5、C6放在水浴锅中搅拌反应30min。反应结束后静置1小时后，取上清液并测量其COD、NH3-N的浓度。记录数据并以COD、NH3-N的去除率对搅拌转速作图。

反应转速达到150rpm时前，COD的去除率随反应转速的增大而迅速增大，反应转速达到150rpm时，COD的去除率达到最大值，此后COD的去除率随反应转速的增大而迅速下降;反应转速达到150rpm时前NH3-N的去除率随反应转速的增大而增大，反应转速达到150rpm后NH3-N的去除率随反应转速的增大而缓慢增大，当反应转速达到200rpm以后，NH3-N的去除率趋于稳定。选择反应转速为150rpm。

3结论

（1）实验的最佳实验参数为：垃圾渗滤液的pH为7.5左右、反应时间为30 min、吸附剂投加量为120g/L、吸附反应的反应温度15℃、反应转速为150rpm。

（2）静态实验中，反应转速对吸附反应的影响很大。

（3）弱酸环境有利于COD的吸附，弱碱性环境有利于NH3-N的吸附。

（4）改性凝灰岩粉末对垃圾渗滤液中的COD的去除以物理吸附为主，对垃圾渗滤液中的NH3-N的去除以化学吸附为主。

参考文献

[1]林荣榜. 垃圾渗滤液的危害及其处理[J]. 海峡科学， 2007，（06）.

[2]乔秀夫， 宋天锐， 高林志， 等.地层中地震记录（ 古地震） [M].北京：地质出版社， 2006： 1- 263.