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电絮凝法处理垃圾渗滤液研究

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摘 要:采用自制的电絮凝装置处理垃圾滤液研究了极板间距,电流强度,电絮凝时间的影响。结果表明:电絮凝处理垃圾渗滤液的最佳条件为:极板间距20mm,电流强度3A。

关键词:电絮凝装置;试验分析;研究

中图分类号:R12 文献标识码:A

垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分和进入填埋场的雨雪水及其他水分,扣除垃圾和覆土层的饱和持水量,并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度废水。垃圾渗滤液具有不同于一般城市污水的特点:BOD5和COD浓度高、金属含量较高、水质水量变化大、氨氮的含量较高。垃圾渗滤液的处理方法包括物理化学法和生物法。垃圾渗滤液主体处理方法一般采用生物方法,但生物处理后,仍有一部分难降解物质需要处理,采用化学方法处理生物处理后的废水,可使其达标排放。电絮凝的反应原理是以铝、铁等金属为阳极,在直流电的作用下,阳极被溶蚀,产生Al、Fe等离子,在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程,发展成为各种羟基络合物、多核羟基络合物以至氢氧化物,使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离。同时,带电的污染物颗粒在电场中泳动,其部分电荷被电极中和,而促使其脱稳聚沉废水进行电解絮凝处理时,不仅对胶态杂质及悬浮杂质有凝聚沉淀作用,而且由于阳极的氧化作用和阴极的还原作用,能去除水中多种污染物。本试验采用电絮凝法处理垃圾渗滤液,研究电絮凝装置的最佳运行条件。

1 试验装置

试验装置为自制的有机玻璃电絮凝池,采用铁电极,电絮凝池处理水量为1L。在电絮凝池的一端的上部设有进水孔,另一端的下部设有出水孔,电源采用直流稳压电源。

2 试验结果与分析

2.1极板间距的影响

在电流强度I=3A,T=30min,COD=1200 mg/L,pH=7.5的试验条件下进行了不同极板间距下的电絮凝试验。如图1所示,随着极板间距的增加,COD去除率下降,极板间距为10mm时去除率为35%,当极板间距为30mm时,COD去除率为17%。但是极板间距太小,易引起极板短路,也不易于清洗。本试验确定最佳极板间距为20mm。

2.2电流强度的影响

在试验条件为T=30min,极板间距d=20mm,原水COD=1200mg/L,pH=7.5的条件下进行了不同电流强度下的电絮凝试验。如图2所示,COD去除率随着电流强度的增大而提高,当电流强度达到3A后,继续增大电流密度,COD去除率增加变缓。这是因为虽然电流强度增加,COD去除率增大,但过高的电流强度,产生过多的Fe3+,胶体表面电荷发生逆转,形成胶体的排斥,造成胶粒的重新悬浮。一般来说,采用低电流强度,长电凝聚历时可以节省能耗。本试验确定最佳电流强度为3A。

2.3电絮凝时间的影响

在电流强度I=3A,d=20mm,原水COD=1200 mg/L,原水pH=7.5的试验条件,进行了不同反应时间下的电絮凝试验。试验结果如图3所示,随着反应时间的增加,COD去除率呈增加趋势,但时间超过30min 以后去除率的增加变得缓慢。由于电解时间越长,产生的Fe3+越多,凝聚效果越好,但是产生过多的Fe3+,胶体表面电荷发生逆转,形成胶体的排斥,造成胶粒的重新悬浮。

结语

经过试验可知电絮凝法对垃圾渗滤液的深度处理效果良好。经过试验确定电絮凝处理垃圾渗滤液的最佳条件为:极板间距20mm,电流强度3A。

参考文献

[1]高艳娇,黄继国,沈照理.电絮凝工艺处理垃圾填埋场渗滤液[J].水处理技术,2006(01):12-14.

[2]高艳娇,黄继国,陈鸿汉.生物接触氧化-电絮凝工艺处理垃圾渗滤液研究[J].环境科学与技术,2006(03):24-26.

[3]Fatih Ilhan, Ugur Kurt, Omer Apaydinl. Treatment of leachate by electrocoagulation using aluminum and iron electrodes[J]. Journal of Hazardous Materials,2008.