成都粘土预处理城市垃圾渗滤液中COD和氨氮的试验研究
|
摘要
随着我国城市化的高速发展和人口数量的不断增加,城市垃圾的产量逐日递增,给城市发展和管理带来了困难,并严重威胁着人类的生存和健康。垃圾在堆放和填埋过程中会产生一种高浓度的有害液体,一旦进入环境,将造成严重的环境污染。垃圾渗滤液的处理越来越受到人们的重视,其中的COD和氨氮含量是衡量垃圾渗滤液处理效果的重要指标。粘土是一种含水铝硅酸盐产物,在自然界中分布广泛,种类繁多,藏量丰富,是一种宝贵的天然资源。近年来,各种改性粘土被广泛应用于垃圾渗滤液的预处理中,应用前景广阔。
本文选取成都长安垃圾填埋场渗滤液为研究对象,探讨成都粘土对其中COD和氨氮的去除效果及其影响因素,为成都粘土在预处理垃圾渗滤液中COD和氨氮方面的应用提供有用的基础数据,具有重要的研究意义。通过室内静态吸附实验和研究得出:
1.成都粘土预处理垃圾渗滤液中COD和氨氮的主要影响因素有粘土投加量、pH值、搅拌速度、搅拌时间和静置时间等。
2.成都粘土去除垃圾渗滤液中COD的最佳试验条件为:用土量85g/L,pH=6.0,搅拌速度150r/min,搅拌时间40min,静置时间20h,在此条件下,COD的去除率可达到31.84%。
3.成都粘土去除垃圾渗滤液中氨氮的最佳试验条件为:用土量65g/L,pH=8.0,搅拌速度130r/min,搅拌时间40min,静置时间24h,在此条件下,氨氮的去除率可达到22.46%。
With the rapid development of urbanization and the increasing population, the amount of municipal solid waste is increasing. It will bring many difficulties to urban development and management, also be a serious threat to human survival and health. In the process of landfill, it will produce a kind of liquid with high concentration of hazardous materials. Once the leachate into the environment, it can cause serious environmental pollution. Therefore, landfill leachate treatment attentioned by more and more people. COD and ammonia nitrogen content are two important indicators to measure the treatment effect. Clay is a kind of aqueous aluminum silicate and distributed widely in nature, variety and abundant reserves, is a valuable natural resource. In recent years, many experts are committed to various modified clays in landfill leachate treatment, and its prospects are very bright.
In this paper, we choose Chengdu Chang’an landfill leachate as the research object, discussed the removal efficiency of COD and ammonia nitrogen and effecting factors by using Chengdu clay. This study provides a useful basic for the data, the research has important significance. Through the static adsorption test and research in laboratory, we get the following conclusions:
1. Factors affecting the adsorption effects are: clay dosage, solution pH, stirring rate, stirring time and standing time.
2. The experiment results showed that the optimum conditions of COD removal are: soil volume using 85g/L, pH=6.0, stirring rate 150r/min, stirring time 40min, standing time 20h, under this conditions, the removal rate of COD in landfill leachate can reach 31.84%.
3.The optimum conditions of ammonia nitrogen removal are: soil volume using 65g/L, pH=8.0, stirring rate 130r/min, stirring time 40min, standing time 24h, under this conditions, the removal rate of ammonia nitrogen can reach 22.46%.
本文选取成都长安垃圾填埋场渗滤液为研究对象,探讨成都粘土对其中COD和氨氮的去除效果及其影响因素,为成都粘土在预处理垃圾渗滤液中COD和氨氮方面的应用提供有用的基础数据,具有重要的研究意义。通过室内静态吸附实验和研究得出:
1.成都粘土预处理垃圾渗滤液中COD和氨氮的主要影响因素有粘土投加量、pH值、搅拌速度、搅拌时间和静置时间等。
2.成都粘土去除垃圾渗滤液中COD的最佳试验条件为:用土量85g/L,pH=6.0,搅拌速度150r/min,搅拌时间40min,静置时间20h,在此条件下,COD的去除率可达到31.84%。
3.成都粘土去除垃圾渗滤液中氨氮的最佳试验条件为:用土量65g/L,pH=8.0,搅拌速度130r/min,搅拌时间40min,静置时间24h,在此条件下,氨氮的去除率可达到22.46%。
With the rapid development of urbanization and the increasing population, the amount of municipal solid waste is increasing. It will bring many difficulties to urban development and management, also be a serious threat to human survival and health. In the process of landfill, it will produce a kind of liquid with high concentration of hazardous materials. Once the leachate into the environment, it can cause serious environmental pollution. Therefore, landfill leachate treatment attentioned by more and more people. COD and ammonia nitrogen content are two important indicators to measure the treatment effect. Clay is a kind of aqueous aluminum silicate and distributed widely in nature, variety and abundant reserves, is a valuable natural resource. In recent years, many experts are committed to various modified clays in landfill leachate treatment, and its prospects are very bright.
In this paper, we choose Chengdu Chang’an landfill leachate as the research object, discussed the removal efficiency of COD and ammonia nitrogen and effecting factors by using Chengdu clay. This study provides a useful basic for the data, the research has important significance. Through the static adsorption test and research in laboratory, we get the following conclusions:
1. Factors affecting the adsorption effects are: clay dosage, solution pH, stirring rate, stirring time and standing time.
2. The experiment results showed that the optimum conditions of COD removal are: soil volume using 85g/L, pH=6.0, stirring rate 150r/min, stirring time 40min, standing time 20h, under this conditions, the removal rate of COD in landfill leachate can reach 31.84%.
3.The optimum conditions of ammonia nitrogen removal are: soil volume using 65g/L, pH=8.0, stirring rate 130r/min, stirring time 40min, standing time 24h, under this conditions, the removal rate of ammonia nitrogen can reach 22.46%.
引文
[1]龙湘犁,何美琴.环境科学与工程概论[M].上海:华东理工大学出版社,2007.
[2]王丹,赵朝成.城市垃圾渗滤液处理技术发展现状[J].油气田环境保护,2005,16(1):37-40.
[3]解强,边炳鑫,赵由才等.城市固体废弃物能源化利用技术[M].北京:化学工业出版,2004.
[4]齐普荣,孙博等.垃圾渗滤液处理技术的新进展[J].资源调查与环境,2009,30(3):207-212.
[5]王丹,赵朝成.城市垃圾渗滤液处理技术发展现状[J].油气田环境保护,2006,16(1):37-40.
[6]李北涛.垃圾渗滤液处理技术应用现状—以郑州市垃圾填埋场渗滤液处理工程运行调试为例[D].武汉:华中科技大学环境学院,2008.
[7]宋亚芝.我国城市垃圾现状与处理对策[J].煤炭工程,2002,(3):42-43.
[8]薛红琴,速宝玉,盛金昌等.垃圾填埋场渗滤液的防渗措施和地下水污染防护[J].安全与环境科学,2002,2(4):18-22.
[9]焦斌权.城市生活垃圾卫生填埋场渗滤液控制技术研究[D].重庆:重庆大学资源与环境科学学院,2004.
[10] Alan J.Shuckrow,Andrew P Pajak,and C.J.Touhill,Hazardous waste leachate management manual,Noyes Gata Corporation,1982,New Jersey,USA.
[11]张兰英等.垃圾渗滤液中有机污染物的污染去除[J].中国环境科学,1998,18(2):184-188.
[12]郑铣鑫.城市垃圾处理场对地下水的污染[J].环境科学,1989,19(3):45-49.
[13]王晓平,王满堂.江村沟垃圾场渗滤液污染调查及控制研究[J].陕西环境,1998,5(2):24-27.
[14]郑雅杰.我国城市垃圾渗滤液量预测与污染防治对策[J].城市环境与城市生态,1997,10(1):29-34.
[15]国家环境保护局.生活垃圾填埋污染控制标准.GB16889-1997.
[16]黄二良.膨润土预处理城市垃圾渗滤液研究[D].西安:长安大学环境学院,2008.
[17]李军,王宝贞,聂梅生.生活垃圾填埋渗滤液处理中试研究[C].21世纪国际城市污水处理及资源化发展战略研讨会与展览会,北京:2001.
[18]范洁,张悦,郑兴灿.城市垃圾填埋场渗滤水的水质特征及其处理技术[C].土木工程学会工业分会排水委员会第四届第一次年会,天津:2001.
[19]石超.硅藻土处理城市生活垃圾渗滤液研究[D].武汉:华中科技大学环境学院,2005.
[20]喻晓,张甲耀,刘楚良.垃圾渗滤液污染特性及其处理技术研究和应用趋势[J].环境科学与技术,2002,25(5):43-35.
[21]张玉红.黄土类土壤对垃圾渗滤液的净化作用研究[D].西安:长安大学环境学院,2008.
[22]黄二良.膨润土预处理城市垃圾渗滤液研究[D].西安:长安大学环境学院,2008.
[23]蒋海涛,周恭明等.城市垃圾填埋场渗滤液的水质特性[J].环境保护科学,2002,28(111):11-13.
[24]郭瑾珑,孟军等.深床过滤颗粒截留机理研究[J].环境科学,2003,24(3):40-44.
[25] Lo Irene M C . Characteristics and Treatment of Leachates from Domestic Landfills[J].Environment International,1996,22(4):433-442.
[26]张红.组合物化法强化预处理垃圾渗滤液[D].昆明:昆明理工大学,2007.
[27]邹莲花.城市生活垃圾填埋场渗滤液处理的实验研究[J].给水排水,1996,22(5):13-14.
[28] J Dollerer,P A Wilderer.Biological Treatment of Leachates from Hazardous Waste Landfill Using SSBR Technology[J].Wat.Sci.Tech.,1996,34:437-444.
[29]陈江,来丽芳,许四法.城市垃圾填埋场渗滤液生物处理技术[J].水科学与工程技术,2007,2:15-17.
[30]何宗健,邓国志.缺氧生物滤池预处理垃圾渗滤液的研究[J].工业用水与废水,2003,34(2):29-31.
[31]沈耀良等.苏州七子山垃圾填埋场渗滤液水质变化及处理工艺方案研究[J].中国给水排水,2000,26(5):22-25.
[32]王军,罗亚田,张波兰,等.武汉流芳垃圾填埋场垃圾渗滤液的氨吹脱研究[J].武汉科技学院学报,2002,15(5):58-62.
[33] J.Fetting, et al. Treatment of landfill leachate by preo-zonation and adsorption in activated carbon columns.Wat. Sci.Tech.,1996,34(9):30-40.
[34]张兰英等.垃圾渗滤液中有机污染物的污染及去除.中国环境科学,1998,18(2):184-188.
[35]蒋建国,陈嫣,邓舟等.沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的研究[J].给水排水,2003,29(3):6-9.
[36]于瑞莲,胡恭任.化学混凝法预处理垃圾渗滤液的实验研究[J].福建化工,2003,3:25-27.
[37]徐冰峰,王琳,吴国娟.聚铁预处理垃圾渗滤液研究[J].昆明理工大学学报(理工版),2005,30(2):70-74.
[38]陈经涛,李克斌等.利用Fenton氧化法对垃圾渗滤液的预处理试验研究[J].陕西师范大学学报(自然科学版),2007,35(4):58-61.
[39]邓莉娟,王中琪,兰紫荆.电化学氧化预处理垃圾渗滤液的实验研究[J].环境科学与管理,2008,33(5):115-117.
[40]陈钰,杨顺生,潘科.膜处理技术在城市垃圾渗滤液处理中的应用[J].工业用水与废水,2005,36(1):13-16.
[41]韩丹,汪永辉.纳滤膜深度处理垃圾渗滤液的研究[J].环境科学与管理,2007,32(10):124-128.
[42]石岩,万新南.人工湿地系统在垃圾渗滤液处理中的应用[J].水土保持研究,2005,12(1):138-140.
[43]李静,孙东旭.回灌法处理垃圾渗滤液的技术研究[J].西安文理学院学报:自然科学版,2009,12(1):55-58.
[44]王菲菲,吴晔昶,俞锐.铁层柱蒙脱石处理垃圾渗滤液[J].山西建筑,2009,35(36):357-358.
[45]郑红,鲁安怀等.富含Na+、Ca2+、Al3+、Cr3+蒙脱石对垃圾渗滤液中有机物的吸附[J].岩石矿物学杂志,2001,20(4):528-532.
[46]于华勇,商平,何洪林.改性蛭石对垃圾淋滤液中氮磷的吸附实验研究[J].水科学与工程技术,2006,5:20-22.
[47]于瑞莲,胡恭任.用天然膨润土预处理垃圾渗滤液的实验研究[J].福建化工,2002,3:7-9.
[48]于瑞莲,胡恭任,王琼.用复合改性膨润土处理垃圾渗滤液的实验[J].环境卫生工程,2003,12(2):73-74.
[49]于瑞莲,胡恭任.焙烧改性膨润土处理垃圾渗滤液[J].华侨大学学报(自然科学版),2004,25(4):423-425.
[50]于瑞莲,胡恭任. Al2(SO4)3复合CPB-膨润土处理垃圾渗滤液[J].中国非金属矿工业导刊,2005,3:37-38.
[51]于瑞莲,胡恭任.BAC-膨润土处理垃圾渗滤液的实验研究[J].工业水处理,2005,25(3):43-45.
[52]于瑞莲,胡恭任.复合HDTMAB-膨润土处理垃圾渗滤液[J].中国矿业,2005,14(11):79-81.
[53]于瑞莲. CTMAB-膨润土预处理垃圾渗滤液的试验研究[J].非金属矿,2006,29(6):55-57.
[54]巫杨,王中琪等.改性膨润土预处理垃圾渗滤液的试验研究[J].非金属矿,2007,30(5):60-62.
[55]姜浩,廖立兵等.片沸石、钙基膨润土去除垃圾渗滤液中有害物质的实验研究[J].矿物岩石,2007,27(3):116-120.
[56]张发闯.成都市生活垃圾现状与处理对策[J].环境卫生工程,2006,14(2):27-29.
[57]张慧,黄涛等.;浅论成都市生活垃圾资源化[J].中国科技信息,2006,23:16-17.
[58]吴相凡.成都市生活垃圾的现状分析与处置研究[D].成都:西南交通大学,2007.
[59]勾红英.对成都市生活垃圾分类收集的研讨[D].成都:西南交通大学,2006.
[60]米艳.成都市生活垃圾收运优化研究[D].成都:西南交通大学,2009.
[61]郑连勇.在保证公共卫生安全原则下成都城市垃圾处理的可持续发展之路[J].四川建筑,2003,23(8):18-21.
[62]谢文垠.城市垃圾填埋场地下水有机污染物迁移模拟[D].成都:成都理工大学环境与土木工程学院,2008.
[63]罗筱青.成都粘土的工程地质特性及其评价[J].地质灾害与环境保护,1999,10(2):60-62.
[64]国家环保局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法(第4版)[M].北京:中国环境科学出版社.2006,354-356.
[65]赵杏媛.粘土矿物与粘土矿物分析[D].北京:海洋出版社,1990.
[2]王丹,赵朝成.城市垃圾渗滤液处理技术发展现状[J].油气田环境保护,2005,16(1):37-40.
[3]解强,边炳鑫,赵由才等.城市固体废弃物能源化利用技术[M].北京:化学工业出版,2004.
[4]齐普荣,孙博等.垃圾渗滤液处理技术的新进展[J].资源调查与环境,2009,30(3):207-212.
[5]王丹,赵朝成.城市垃圾渗滤液处理技术发展现状[J].油气田环境保护,2006,16(1):37-40.
[6]李北涛.垃圾渗滤液处理技术应用现状—以郑州市垃圾填埋场渗滤液处理工程运行调试为例[D].武汉:华中科技大学环境学院,2008.
[7]宋亚芝.我国城市垃圾现状与处理对策[J].煤炭工程,2002,(3):42-43.
[8]薛红琴,速宝玉,盛金昌等.垃圾填埋场渗滤液的防渗措施和地下水污染防护[J].安全与环境科学,2002,2(4):18-22.
[9]焦斌权.城市生活垃圾卫生填埋场渗滤液控制技术研究[D].重庆:重庆大学资源与环境科学学院,2004.
[10] Alan J.Shuckrow,Andrew P Pajak,and C.J.Touhill,Hazardous waste leachate management manual,Noyes Gata Corporation,1982,New Jersey,USA.
[11]张兰英等.垃圾渗滤液中有机污染物的污染去除[J].中国环境科学,1998,18(2):184-188.
[12]郑铣鑫.城市垃圾处理场对地下水的污染[J].环境科学,1989,19(3):45-49.
[13]王晓平,王满堂.江村沟垃圾场渗滤液污染调查及控制研究[J].陕西环境,1998,5(2):24-27.
[14]郑雅杰.我国城市垃圾渗滤液量预测与污染防治对策[J].城市环境与城市生态,1997,10(1):29-34.
[15]国家环境保护局.生活垃圾填埋污染控制标准.GB16889-1997.
[16]黄二良.膨润土预处理城市垃圾渗滤液研究[D].西安:长安大学环境学院,2008.
[17]李军,王宝贞,聂梅生.生活垃圾填埋渗滤液处理中试研究[C].21世纪国际城市污水处理及资源化发展战略研讨会与展览会,北京:2001.
[18]范洁,张悦,郑兴灿.城市垃圾填埋场渗滤水的水质特征及其处理技术[C].土木工程学会工业分会排水委员会第四届第一次年会,天津:2001.
[19]石超.硅藻土处理城市生活垃圾渗滤液研究[D].武汉:华中科技大学环境学院,2005.
[20]喻晓,张甲耀,刘楚良.垃圾渗滤液污染特性及其处理技术研究和应用趋势[J].环境科学与技术,2002,25(5):43-35.
[21]张玉红.黄土类土壤对垃圾渗滤液的净化作用研究[D].西安:长安大学环境学院,2008.
[22]黄二良.膨润土预处理城市垃圾渗滤液研究[D].西安:长安大学环境学院,2008.
[23]蒋海涛,周恭明等.城市垃圾填埋场渗滤液的水质特性[J].环境保护科学,2002,28(111):11-13.
[24]郭瑾珑,孟军等.深床过滤颗粒截留机理研究[J].环境科学,2003,24(3):40-44.
[25] Lo Irene M C . Characteristics and Treatment of Leachates from Domestic Landfills[J].Environment International,1996,22(4):433-442.
[26]张红.组合物化法强化预处理垃圾渗滤液[D].昆明:昆明理工大学,2007.
[27]邹莲花.城市生活垃圾填埋场渗滤液处理的实验研究[J].给水排水,1996,22(5):13-14.
[28] J Dollerer,P A Wilderer.Biological Treatment of Leachates from Hazardous Waste Landfill Using SSBR Technology[J].Wat.Sci.Tech.,1996,34:437-444.
[29]陈江,来丽芳,许四法.城市垃圾填埋场渗滤液生物处理技术[J].水科学与工程技术,2007,2:15-17.
[30]何宗健,邓国志.缺氧生物滤池预处理垃圾渗滤液的研究[J].工业用水与废水,2003,34(2):29-31.
[31]沈耀良等.苏州七子山垃圾填埋场渗滤液水质变化及处理工艺方案研究[J].中国给水排水,2000,26(5):22-25.
[32]王军,罗亚田,张波兰,等.武汉流芳垃圾填埋场垃圾渗滤液的氨吹脱研究[J].武汉科技学院学报,2002,15(5):58-62.
[33] J.Fetting, et al. Treatment of landfill leachate by preo-zonation and adsorption in activated carbon columns.Wat. Sci.Tech.,1996,34(9):30-40.
[34]张兰英等.垃圾渗滤液中有机污染物的污染及去除.中国环境科学,1998,18(2):184-188.
[35]蒋建国,陈嫣,邓舟等.沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的研究[J].给水排水,2003,29(3):6-9.
[36]于瑞莲,胡恭任.化学混凝法预处理垃圾渗滤液的实验研究[J].福建化工,2003,3:25-27.
[37]徐冰峰,王琳,吴国娟.聚铁预处理垃圾渗滤液研究[J].昆明理工大学学报(理工版),2005,30(2):70-74.
[38]陈经涛,李克斌等.利用Fenton氧化法对垃圾渗滤液的预处理试验研究[J].陕西师范大学学报(自然科学版),2007,35(4):58-61.
[39]邓莉娟,王中琪,兰紫荆.电化学氧化预处理垃圾渗滤液的实验研究[J].环境科学与管理,2008,33(5):115-117.
[40]陈钰,杨顺生,潘科.膜处理技术在城市垃圾渗滤液处理中的应用[J].工业用水与废水,2005,36(1):13-16.
[41]韩丹,汪永辉.纳滤膜深度处理垃圾渗滤液的研究[J].环境科学与管理,2007,32(10):124-128.
[42]石岩,万新南.人工湿地系统在垃圾渗滤液处理中的应用[J].水土保持研究,2005,12(1):138-140.
[43]李静,孙东旭.回灌法处理垃圾渗滤液的技术研究[J].西安文理学院学报:自然科学版,2009,12(1):55-58.
[44]王菲菲,吴晔昶,俞锐.铁层柱蒙脱石处理垃圾渗滤液[J].山西建筑,2009,35(36):357-358.
[45]郑红,鲁安怀等.富含Na+、Ca2+、Al3+、Cr3+蒙脱石对垃圾渗滤液中有机物的吸附[J].岩石矿物学杂志,2001,20(4):528-532.
[46]于华勇,商平,何洪林.改性蛭石对垃圾淋滤液中氮磷的吸附实验研究[J].水科学与工程技术,2006,5:20-22.
[47]于瑞莲,胡恭任.用天然膨润土预处理垃圾渗滤液的实验研究[J].福建化工,2002,3:7-9.
[48]于瑞莲,胡恭任,王琼.用复合改性膨润土处理垃圾渗滤液的实验[J].环境卫生工程,2003,12(2):73-74.
[49]于瑞莲,胡恭任.焙烧改性膨润土处理垃圾渗滤液[J].华侨大学学报(自然科学版),2004,25(4):423-425.
[50]于瑞莲,胡恭任. Al2(SO4)3复合CPB-膨润土处理垃圾渗滤液[J].中国非金属矿工业导刊,2005,3:37-38.
[51]于瑞莲,胡恭任.BAC-膨润土处理垃圾渗滤液的实验研究[J].工业水处理,2005,25(3):43-45.
[52]于瑞莲,胡恭任.复合HDTMAB-膨润土处理垃圾渗滤液[J].中国矿业,2005,14(11):79-81.
[53]于瑞莲. CTMAB-膨润土预处理垃圾渗滤液的试验研究[J].非金属矿,2006,29(6):55-57.
[54]巫杨,王中琪等.改性膨润土预处理垃圾渗滤液的试验研究[J].非金属矿,2007,30(5):60-62.
[55]姜浩,廖立兵等.片沸石、钙基膨润土去除垃圾渗滤液中有害物质的实验研究[J].矿物岩石,2007,27(3):116-120.
[56]张发闯.成都市生活垃圾现状与处理对策[J].环境卫生工程,2006,14(2):27-29.
[57]张慧,黄涛等.;浅论成都市生活垃圾资源化[J].中国科技信息,2006,23:16-17.
[58]吴相凡.成都市生活垃圾的现状分析与处置研究[D].成都:西南交通大学,2007.
[59]勾红英.对成都市生活垃圾分类收集的研讨[D].成都:西南交通大学,2006.
[60]米艳.成都市生活垃圾收运优化研究[D].成都:西南交通大学,2009.
[61]郑连勇.在保证公共卫生安全原则下成都城市垃圾处理的可持续发展之路[J].四川建筑,2003,23(8):18-21.
[62]谢文垠.城市垃圾填埋场地下水有机污染物迁移模拟[D].成都:成都理工大学环境与土木工程学院,2008.
[63]罗筱青.成都粘土的工程地质特性及其评价[J].地质灾害与环境保护,1999,10(2):60-62.
[64]国家环保局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法(第4版)[M].北京:中国环境科学出版社.2006,354-356.
[65]赵杏媛.粘土矿物与粘土矿物分析[D].北京:海洋出版社,1990.