论文部分内容阅读
近年来,农村生活垃圾及其渗滤液已成为严重制约农村人居环境和生命健康安全的污染源。研究一种切实可行且技术经济条件适合农村地区的渗滤液处理技术具有重要意义。吸附法效果显著、运行维护简便且成本低廉,适宜在我国农村地区推广使用。本文采用储量丰富、廉价易得的环境矿物材料(粘土和沸石)以及工业废弃材料(炉渣和粉煤灰)吸附农村生活垃圾渗滤液,探究了吸附时间、吸附剂投加量、渗滤液初始pH值和初始浓度四种因素对各种材料吸附效能的影响,同时对每种材料的吸附机理进行了分析。此外,进一步将效能优异的吸附材料进行了配比组合,并将所得组合材料用做人工湿地基质,探究了人工湿地处理农村垃圾渗滤液的效能。通过对四种材料的单因素吸附试验并结合实际可操作性及运行成本,得出吸附时间120min、体系液固比20/1 (200mL渗滤液中投加10g吸附剂)、渗滤液初始浓度及pH值均为自然值的条件可作为实际运行工况。此条件下,沸石对渗滤液中常规污染物(COD、NH3-N、TN、TP)的去除效果较好,去除率分别为37.54%、62.91%、34.48%、和27.73%。炉渣对重金属(Cr、As、Cd、Ni、Pb)的吸附效果较好,去除率分别为81.79%、35.99%、97.26%、74.89%和 91.19%。通过等温吸附试验及动力学分析发现四种材料对渗滤液中各种污染物的吸附更符合Freundlic模型,模型所得理论值与实测值较为接近,而动力学过程更符合伪二级动力学方程,多种吸附作用中化学吸附占主导作用。将效能较好的的沸石与炉渣配比成组合材料,得出其去除效果影响因素主次顺序(优水平)为:配比(1:5) >pH值(5) >投加量(30g),而pH值和材料投加量的水平变化对污染物去除率的影响并不显著。采用沸石-炉渣组合材料作为人工湿地基质,得出此湿地系统对农村垃圾渗滤液具有良好的去除效果,COD去除率可达50～60%,出水NH3-N和TN浓度满足《生活垃圾填埋污染物控制标准》(GB16889-2008),各种重金属的去除率高达85%～90%。而此人工湿地无法有效去除渗滤液中16种多环芳烃有机污染物。