复合絮凝剂+PAC+PAM处理浓缩液的研究

乔如林,陈兰花，张庆芳,贾小宁,孔秀琴

(1.蓝德环保科技有限公司,北京 100000；2.兰州石化公司助剂厂，甘肃 兰州 730060；3.兰州理工大学石油化工学院,甘肃 兰州 730050)

复合絮凝剂+PAC+PAM处理浓缩液的研究

乔如林1,陈兰花2，张庆芳3,贾小宁3,孔秀琴3

(1.蓝德环保科技有限公司,北京 100000；2.兰州石化公司助剂厂，甘肃 兰州 730060；3.兰州理工大学石油化工学院,甘肃 兰州 730050)

摘要：采用自制的复合絮凝剂联合PAC、PAM处理浓缩液，研究了复合絮凝剂投加量、PAC投加量、PAM投加量、pH值以及复合絮凝剂+PAC+PAM的加药方式对COD去除效果的影响。结果表明：在复合絮凝剂投加量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、采用连续加药方式的条件下，COD去除效果相对较好。

关键词：复合絮凝剂;PAC;PAM;浓缩液

国内外处理垃圾渗滤液的主流工艺是生化处理+膜处理[1]。膜过滤系统一般会以反渗透工艺为主要手段。若生化处理作为前处理，要保证出水达标排放，则反渗透不能采用过高的回收率，这就会产生大量的浓缩液(即反渗透浓缩液，下同)[2]。

浓缩液有以下特点：(1)产量大，一般占进水量的30%～40%。(2)COD值较高，一般为1 000～2 000 mg·L-1，且主要是难降解有机物。(3)色度高，一般为500～1 500倍。(4)可生化性差，其中的有机物很难作为营养源参与微生物代谢。(5)有比较强烈的臭味。(6)含盐量高，浓缩数倍后，浓缩液中的氯离子浓度约为10 000～50 000 mg·L-1，TDS为10 000～15 000 mg·L-1，硬度约为1 000 mg·L-1左右。

针对浓缩液的特点，作者采用自制的复合絮凝剂联合聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)处理浓缩液，研究了处理工艺条件对COD的去除效果，拟为工程应用提供一定的指导。

1实验

1.1　材料、试剂与仪器

垃圾渗滤液处理中产生的浓缩液。

自制絮凝剂、聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM，阴离子型，分子量1 600万)。

pH计；COD测定仪，WTW公司。

1.2　方法

1.2.1复合絮凝剂投加量对COD去除效果的影响

取浓缩液250 mL于烧杯中，加入不同量的复合絮凝剂粉末，搅拌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，取上清液测COD。每组做3个平行样。

1.2.2PAC投加量对COD去除效果的影响

取浓缩液250 mL于烧杯中，加入2.5 g复合絮凝剂粉末，搅拌15 s，沉淀15 min；再向其中分别加入不同量5%PAC溶液、3 mL 0.2%PAM溶液，沉淀30 min，取上清液测COD。

1.2.3PAM投加量对COD去除效果的影响

取浓缩液250 mL于烧杯中，加入2.5 g复合絮凝剂粉末，搅拌15 s，沉淀15 min；再向其中分别加入5 mL 5%PAC溶液、不同量的0.2%PAM溶液，沉淀30 min，取上清液测COD。

1.2.4pH值对COD去除效果的影响

取浓缩液250 mL于烧杯中，加入2.5 g复合絮凝剂粉末，搅拌15 s，沉淀15 min；再向其中分别加入 5 mL 5%PAC溶液、1 mL 0.2%PAM溶液，调节pH值，沉淀30 min，取上清液测COD。

1.2.5复合絮凝剂+PAC+PAM加药方式对COD去除效果的影响

方式1：取浓缩液250 mL于烧杯中，加入2.5 g复合絮凝剂粉末，搅拌15 s，沉淀15 min，取上清液；再向其中分别加入5 mL 5%PAC溶液、1 mL 0.2%PAM溶液,沉淀30 min，取上清液测COD。

方式2：连续加药剂，不取上清液。取浓缩液250 mL于烧杯中，加入2.5 g复合絮凝剂粉末，搅拌15 s，沉淀15 min；再向其中分别加入5 mL 5%PAC溶液、1 mL 0.2%PAM溶液，沉淀30 min，取上清液测COD。

2结果与讨论

2.1　复合絮凝剂投加量对COD去除效果的影响(表1)

表1　复合絮凝剂投加量对COD去除效果的影响Tab.1　Effect of addition amount of composite flocculant on COD removal efficiency

由表1可以看出，复合絮凝剂投加量越大，COD去除效果越好，鉴于实际工程需要，确定最佳复合絮凝剂投加量为2.5 g。

2.2　PAC投加量对COD去除效果的影响(表2)

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

由表2可以看出，随着PAC投加量的增加，COD去除率先升后降，当PAC投加量为5 mL时，处理效果最佳。因此，确定最佳PAC投加量为5 mL。

2.3　PAM投加量对COD去除效果的影响(表3)

由表3可以看出，随着PAM投加量的增加，COD

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

去除率先升后降,当PAM投加量为1 mL时，处理效果最佳。因此，确定最佳PAM投加量为1 mL。

2.4　pH值对COD去除效果的影响(表4)

由表4可以看出，当调节浓缩液的pH值为弱酸性(pH=6)时，COD值会减小，但减小幅度不大，调节pH值≥7后，COD值会有所增大。总体来讲，pH值对COD去除效果影响不大，综合考察，对浓缩液可不进行pH值调节，当pH值为6时去除效果相对较好。

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

2.5　复合絮凝剂+PAC+PAM加药方式对COD去除效果的影响(表5)

表5　加药方式对COD去除效果的影响Tab.5　Effect of processing method on COD removal efficiency

由表5可以看出，不同加药方式对COD的处理效果基本没有影响。

2.6　讨论

实验过程中，投加复合絮凝剂搅拌后，出现黑色絮体，色度降低，主要以吸附、氧化反应为主，时间较短，在15 min内完成；当投加PAC后，絮体明显增多，可能是由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而形成分子量较大、电荷较高的无机高分子；当投加PAM后，絮体增大，沉淀速度变快，上清液变得澄清。

3结论

采用自制的复合絮凝剂联合PAC、PAM处理浓缩液，研究了复合絮凝剂投加量、PAC投加量、PAM投加量、pH值以及复合絮凝剂+PAC+PAM的加药方式对COD的去除效果。结果表明：在复合絮凝剂投加量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、采用连续加药方式的条件下，COD去除效果相对较好。pH值对絮凝效果影响不大，不需要对浓缩液进行pH值调节；不同的加药方式对浓缩液的处理效果相同。本研究可为工程应用提供一定的理论指导。

参考文献：

[1]魏云梅，赵由才.垃圾渗滤液处理技术研究进展[J].有色冶金设计与研究，2007，28(3)：176-186.

[2]代晋国，宋乾武，张玥，等.新标准下我国垃圾渗滤液处理技术的发展方向[J].环境工程技术学报，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

中图分类号：X 703.1

文献标识码：A

文章编号：1672-5425(2015)05-0058-03

doi：10.3969/j.issn.1672-5425.2015.05.015

作者简介：乔如林(1979-)，男，甘肃庆阳人，硕士研究生，研究方向：垃圾渗滤液处理、餐厨垃圾处理，E-mail:zhangqingfang19@163.com。

收稿日期：2015-01-18

基金项目：国家自然科学基金资助项目(51268034)，甘肃省科技支撑计划资助项目(144FKCA085)，甘肃省自然科学基金B类资助项目(02-0097)