生物质垃圾厌氧反应产出液与垃圾渗滤液混凝特性对比研究

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生物质垃圾厌氧反应产出液与垃圾渗滤液混凝特性对比研究 

文/孙士杰 李伟 杨艳琴 钱福国 

摘 要:本文通过实验,以固体FeC1 为混凝剂,以COD 和色度去除率为衡量标准,分别测定了生物质垃圾 厌氧反应产出液(以下统称产出液)与垃圾填埋场渗滤液(以下统称渗滤液)的絮凝剂最佳投加量,最佳反应 PH值和最佳絮凝沉降时间,对比了产出液和渗滤液的混凝特性的差别。从实验中看出,在常规的化学混凝方法 下,产出液的处理难度远大于渗滤液。 关键词:产出液;渗滤液;混凝;COD。 中图分类号:x7 文献标识码: 

引言:随着“垃圾能源学”的产生,对垃圾资源的回 收重视,垃圾的厌氧发酵技术得到了很大发展,最近有 

研究表明,在过去十几年中,采用厌氧消化技术来处理 

城市固体垃圾的处理厂增加了进10倍。据统计,在2003 

年时,德国大约已经有520座厌氧消化反应器,其中用于 

城市垃圾处理的大约有49座。 该工艺产生的产出液具有 有机物含量高、成份复杂、不易处理等特点,也是限制 

厌氧发酵技术在城市垃圾处理中应用的主要因素之一。 

因此,对于产出液的常规处理效果进行实验摸索十分有 

必要,本文选取FeCk为混凝剂,通过实验对比产出液和 渗滤液的混凝效果,考查采用常规混凝工艺处理产出液 

的可行陛。 

一、实验过程和测定方法 1、实验材料及过程 实验用产出液为生物质垃圾厌氧反应器中排出的液 

体,用集水瓶收集,并测定COD 氨氮和PH值;渗滤 

液取自合肥市龙景山生活垃圾填埋场的调节池,同样测 定其COD 、氨氮和PH值,结果见表l。采用烧杯实验方 

法,分别对两种液体的混凝剂的最佳投加量、最佳反应 

PH值和最佳混凝沉降时间进行实验探索。 B 文章编号:1009--9166(2011)oos(c)一0096—02 

2、测定项目和方法 

COD 用重铬酸钾容量法,NH,一N用乙酰丙酮一甲醛 

分光光度法测定,722型分光光度计测定吸光度。本实验 

采用将水样稀释1O倍后,用可见光分光光度计在410rim 处,10retail色皿测定水样的吸光度,来表示水样色度的 

大小。 二.实验结果与分析 1、产出液与渗滤液的水质对比 

表1:产出液与渗滤液的水质对比 

COD(mg/L) H一~N(mg/L) PH 颜色 

产出液 80000…一1 60000 1 700…一3900 6…7 黑褐色 

渗滤液 3864 1 1 93 7…~8 棕黄色 

由表1可看出,产出液的COD和NH 一N浓度都远远 

大于渗滤液,而且浓度达到最大时,产出液COD是渗滤 液COD的40多倍,NH 一N也超过3倍;两种液体的PH值 

相差不多,产出液的P H小于7,这是因为,在厌氧发酵 

的产酸阶段,微生物将基质中的有机物分解为各种有机 

以说明,云南省女子中长跑的这批初选运动员在立定 

十级跳远(米)这一测试指标中大多数都处于一级、 

二级标准。也就是说,她们的爆发力不是很好。 

7、步频结果分析 

云南省女子中长跑运动员初选阶段在步频这一测试 

指标中,达到一级标准的有21.09%一45.57%人,达到 

三级标准的有24.31%一49.36%人,达到五级标准的有 

17.95%一41.71%人,由此可以说明,云南省女子中长 

跑的这批初选运动员在步频这一测试指标中大多数都 

处于三级、五级标准。步频是构成速度的重要因素。 

它是反映运动员下肢动作速度和反映青少年运动员先 

天具备的速度潜力。在步长一定的条件下,步频越快 

跑速越快,运动成绩越好。从测试数据可以看出,在 

步频这一项指标当中,大多数运动员得分还是三级以 

上的,说明她们具备很好的速度潜力。因此,在以后 

的训练中要注意运动员的60米练习,充分的提高她们 

的速度能力。 四、建议 

1、经验化和科学化的双重选材标准 

一名经验丰富的教练员可以根据自己已有的知识和 

经验对运动员做出初步的估测,但科学的测试是必不 

可少的。一味的通过经验主义来判断,不仅不能挑选 

到优秀的运动员,还为科学的选材造成不良的影响。 

g6工会博览・2011・2中旬干IJ 2、身体机能和身体素质的双重选材标准 

初选阶段的运动员年龄都很小,人体的生长发育又 

遵循向心规律,先长下肢,上肢发育的晚,所以现在 

身高比例符合要求的,也许再过几年就不一定会符合 

了。所以在选材的时候不应只看到运动员是否符合长 

距离项目,更重要的是要看身体的综合素质是否已经 

达到标准。 

3、运动成绩和心理素质的双重选材标准 

青少年运动员处在一个长身体和长成级的时期中。 

选材中虽然不能忽视成绩的重要性,但是过硬的素质 

心理是必不可少的,或者说是极其重要的。只有具备 

了良好的心理素质,运动员才能正常乃至超常发挥, 

取得优异的成绩。 

作者单位:云南体育运动职业技术学院 

作者简介:王井明(1 98l一),男,河北唐山 

人,硕士,云南体育运动职业技术学院教师,主要研 

究方向:田径教学与理论。 参考文献: [1】曾凡辉,王路德等.运动员科学选材[M】.北京:人民教育出版 社,1992. [2]张春甫.对新世纪运动员科学选材发展趋势的探讨【J】.首都体育 学院学报,2003,(3). 【3]谭长青,卢晓鹏.我国运动员科学选材现状及发展对策的研究 【J】.安徽体育科技,2002,(1). 【4】谢燕群.运动员选材学[M】.成都:四川教育出版社,1990.

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酸,导致产出液偏酸性,严重的会导致反应器的酸化, 

抑制微生物的活性;而渗滤液的P H是大于7的,这也反 

映r产出液与渗滤液之间的差别;另外,产出液的高浓 度有机物和大量的悬浮固体SS导致了它的表观颜色要超 

过渗滤液。 2、混凝剂最佳投加量 

首先对渗滤液的混凝剂最佳投加量进行实验确定。 取6个干燥清洁的200ml烧杯,每个烧杯中加入50m1渗滤 

液,编号为l—6#,分别加入0.1—0.6gFeCl3,在六联动 

搅拌器下,300r/rain搅拌3Os,120r/min ̄}5min,静置 30rain,取』二清液i贝lj定COD 和色度;然后再根据渗滤液 

的最佳投加量确定产出液的混凝剂投加范围,将其效果 

进行比较。第一次选取四个点进行实验,投加量分别为 

几,8g/1,10g/1,12g/1。 

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从图1可以看出,渗滤液的混凝剂最佳投加量为8— 

1 0g/L,C O D的去除率为55%左右;而在渗滤液的混凝 剂最佳投加量下,产出液的COD去除率很低。从第一 

次对产出液的混凝实验看出,随着混凝剂投加量的增 

加,去除率保持平稳上升状态。因此,将投加量扩大为 14—2 /L,COD最大去除率出现在24g/L,去除率为 

29.6%。从两种废水的混凝效果看,混凝对于渗滤液COD 

的处理效果要远比对产出液的好。根据范瑾初[1]的研究 

表明,当水中悬浮物及胶体含量过高时,混凝剂的投加 

量将大大增加;而本次实验中,产出液的有机物和悬浮 物含量都远远高于渗滤液,导致了产出液的混凝剂投加 

量远远大于渗滤液。 3、最佳反应PH值 

取6个干燥清洁的200ml烧杯,各加入50ml渗滤液, 

分别调节PH值至2、4、6、8、l0、12,按照3.2中所 

确定的最佳投加量8g/L投加混凝剂,每个烧杯中加入 

0.4gFeCl ̄,同3.2方法进行搅拌,取上清液进行测定。产 出液的PH值考察范围定为4~l0,最佳投加量定为24g/ 

L。 由图2可看出,渗滤液的最佳混凝P H值是7—8,在 这一PH上,渗滤液的COD去除率达f ̄60%,而产出液 

不到30%。而且从图中可看出,在P H=2—8阶段,渗滤 

液COD的去除率由27%升至60%,而在PH=8—10阶段, 

COD的去除率由原来的60%迅速下降至10%,说明PH对 

渗滤液COD的去除效果影响很大。在PH==4—10范围内, 产出液COD去除率一直平缓上升。在PH=10时,产出液 

的COD去除率超过了渗滤液,说明产出液的COD去除率 受P H变化的影响并不明显,混凝处理产出液时有更宽的 

PH适用范围。 

4、最佳混凝时间 

取100ml水放入200ml的烧杯中,按照最佳投加量加 

入混凝剂,但不调节PH,快搅30s,慢搅5min,静置。 渗滤液没10mingg--次样;由于产出液的沉降速度较慢, 

开始每10m in取一次样,与渗滤液进行对比;60min后每 

2Ominla--次样,探索其最 昆凝时间,渗滤液的絮体沉 淀速度很快,能在20min内完成,C O D去除率最高能达 

到6O%;延长时间,去除率反而下降,说明絮体中的部分 

可溶性有机物不稳定,又重新回到了液相,使水的COD 

增大;而产出液的絮体沉淀非常缓慢,而且最大只能达 

到20%;可能是因为产出液中悬浮物和亲水性胶体含量 较高,形成絮体颗粒较小,导致沉降速度缓慢。产出液 

絮体沉淀需要至少60m i n才能完成,但跟渗滤液一样, 前20min ̄去除速度比较快,;,A20min开始一直到120rain 

内,去除率虽然有所增加,但变化很小。 

结论: (1)渗滤液的FeCB最佳投加量为8—1 /L, 最佳混凝时间为20min,最佳反应PH为7—8,最大COD 

去除率可达f ̄j6o%,最大色度去除率可达 ̄1J9o%,可作为 

生物处理的预处理工艺;但化学混凝法会产生大量的化 

学污泥,处置难度大。而产出液的最佳投加量为24g/L, 

最佳混凝时间为20rain,最佳反应PH为8~10,最大COD 去除率29.5%,对色度没有去除率。 

(2)用FeCh对产出液进行絮凝处理,最大COD去除 

率只能达f ̄J3o%以下,出水COD浓度依然很高,而且形成 的絮体沉降缓慢,可见,把化学混凝法作为产出液的预 

处理手段,无法满足后续生化处理的要求。 

作者单位:安徽省轻工业设计院有限公司 

作者简介:孙士杰(1979一),男,硕士,安徽省 

轻工业设计院有限公司,安徽阜阳人,主要从事:环境 工程设计等;李伟(1963一),男,高工,安徽省轻工 

业设计院有限公司,安徽宿州人。主要从事:环境工程 设计等;杨艳琴(1984一),女,安徽省轻工业设计院 

有限公司,青海湟源人。主要从事:环境工程设计等; 

钱福国(198O一),男,硕士,安徽省轻工业设计院有 

限公司,安徽枞阳人。主要从事:环境工程设计等。 参考文献: [11余昆朋.城市生活垃圾厌氧消化技术进展【J1.环境卫生工 程,2003,1l(1):16一l8. [2]范瑾初.混凝技术[M】.中国环境科学出版社,1992:51—56. 

三 【) : 一i0 年 :30 r二- ;20 

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工会博览-2011・2中旬刊 97 ▲ ^ ^ ▲ ▲