利用水泥及添加剂处理垃圾渗滤液生物处理尾水的研究

高水灰比(60以上)的试样在6h后CODcr下降不明显，且去除率与低水灰比相比明显降低，可能是因为水泥含量小，吸附量有限。水化反应的活性物质含量也小，能够去除的污染物也就较少。另外，可能由于水化反应产生的有混凝作用的Ca(OH)2量较少，导致部分水化产物胶体不能被有效脱除所致。为了进一步研究水泥水化反应处理渗滤液尾水的机理，我们从上述30个处理后的试样中选取了5个试样进行TOC的测定分析。所选试样的表述方法为：水灰比-反应时间。结果如表2所示。
从表2可以看出。尽管所选试样的CODcr相差较大，但其TOC去除率相差不大，这表明水泥对尾水CODcr的处理效果的好坏很大程度上取决于对尾水中还原性无机类物质的去除情况。从试样10-1和10-24的数据来看，TOC在1h内已被去除大部分，可能是由水泥的表面吸附作用所致。而CODcr的去除率却随反应时间不同而相差很大，这说明，水泥水化反应对降低尾水的CODcr起到了很大的作用，也表明渗滤液尾水中含有大量能与水泥中有水化反应活性的物质进行反应并对CODcr有贡献的无机类物质。另外，10-24试样的TOC如全部能被氧化贡献CODcr则所贡献的CODcr为172.9mg/L，大于实测值，这证明尾水中存在难氧化不能贡献CODcr的有机物。
表2处理后尾水的CODcr和TOC测定分析结果

2.4水泥和无机盐添加剂共同处理结果
为了能够减少水泥用量，在高水灰比时取得较好的处理效果，降低处理成本，我们考虑加入一些无机盐添加剂，实验发现CaCO3和CaO2对水泥处理尾水的效果有很强的促进作用。
2.4.1水泥和CaCO3
水泥和CaCO3对尾水的处理效果见表3。
表3水泥和CaCO3对尾水的处理效果

注：搅拌反应时间为24h
从表3可以看出，不同的水泥和CaCO3比例对尾水的CODcr去除效果差别很大，没有明显的规律。其中200:3:1水样的去除效果最好，CODcr降至300以下，达到国家二级排放标准，而如果不添加CaCO3，在水灰比200:4的条件下，出水的CODcr则仍高达368mg/L，可以看出，投加适当比例的CaCO3对水泥处理尾水的效果有很大的促进作用。CaCO3在水处理中可以起到晶核、助沉、表面吸附的作用。实验表明，单一使用CaCO3处理渗滤液尾水几乎没有效果。而和水泥联合使用却效果明显。可能是因为CaCO3的晶核助沉作用使通过水化反应形成的一部分颗粒较小的悬浮在水中的胶体物质团聚成大颗粒物质沉淀下来，从而大大地改善了处理效果。但是CaCO3的比例也不宜太大，因为CaCO3会参与水化反应，消耗有水化反应活性的物质，抑制对尾水中还原性物质的水化反应，从而使处理效果下降。另外，水泥和CaCO3对尾水的TN也有较明显的去除，这是一般混凝剂难以做到的。
2.4.2水泥和CaO2
水泥和CaO2对尾水的处理效果见表4。
表4水泥和CaO2对尾水的处理效果

注：搅拌反应时间为24h。
从表4可以看出，水泥和CaO2联合处理尾水有很好的效果。相同比例的处理效果好于水泥和CaCO3联合处理。这主要是因为CaO2可以氧化部分还原性物质。如单独使用CaO2，按200:1的比例投加，则处理后水样的CODcr为346mg/L，如在CaO2处理后再按200:3水灰比加入水泥反应24h，水样CODcr为276mg/L，大于同时投加的228mg/L。其原因可能是CaO2水解产生Ca(OH)2对水泥水化反应有促进作用，也可能是水泥中含有对CaO2氧化有催化作用的物质，从而得到更好的氧化处理效果。
3结论
(1)垃圾渗滤液生物处理尾水中除含有机物外，还含有大量的无机物，其中部分还原性无机物对尾水CODcr有贡献。
(2)利用水泥的表面吸附和水化反应性质处理渗滤液尾水可以取得很好的效果。在水灰比为10、反应时间为24h时，尾水CODcr可降至148mg/L，去除率达69.5％。处理效果与水灰比、反应时间密切相关，低水灰比和较长反应时间对CODcr的去除更有利。
(3)适量添加CaCO3和CaO2可显著改善高水灰比时的处理效果，在m(尾水):m(水泥):m(CaCO3或CaO2)为200:3:1时，尾水CODcr分别降至268mg/L、228mg/L，达到国家二级排放标准。
参考文献略