粉煤灰吸附處理滲瀝液中氨氮的試驗研究

蔣玉廣

（1天津生態(tài)城環(huán)保有限公司 天津 300480 2天津市污染場地治理修復技術工程中心 天津 300480）

粉煤灰吸附處理滲瀝液中氨氮的試驗研究

蔣玉廣

（1天津生態(tài)城環(huán)保有限公司 天津 300480 2天津市污染場地治理修復技術工程中心 天津 300480）

以粉煤灰作為吸附材料，吸附處理實際滲瀝液中的氨氮，研究吸附劑投加量、溫度、pH值對吸附效果的影響。結果表明，在吸附劑投加量為4g、溫度為35℃、堿性條件下，吸附達到平衡，氨氮去除率達65.12%，單位吸附量8.853mg/g，可調(diào)節(jié)滲瀝液營養(yǎng)比例，有利于生物處理作用。

粉煤灰；滲瀝液；氨氮

隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，生活垃圾產(chǎn)量也逐年增加，其處理問題也由此成為一大難題。目前，衛(wèi)生填埋在整個固體廢棄物處理處置體系中占有重要地位，但此種處理方法產(chǎn)生的滲濾液是一種較難處理的高濃度有機廢水，氨氮濃度高，對水質(zhì)水量影響很大。粉煤灰是火電廠排放的固體廢物，其大量堆存不僅占用土地，還會對大氣、地表水、地下水等造成污染，但粉煤灰顆粒細微，比表面積大，具有一定吸附性，目前粉煤灰已被應用于環(huán)保領域。

筆者所在企業(yè)一項目是非正規(guī)垃圾填埋場，依山而建，生活垃圾直接在地面一層層被填埋，填埋高度達10m，由于底部未做防滲，流出的垃圾滲濾液匯集到填埋場一側的坑塘中，常年雨水稀釋，積存了60×104m3污水。本文主要以此為背景，對粉煤灰吸附處理滲瀝液中的氨氮進行試驗研究，分析吸附劑投加量、吸附時間、溫度、pH值對吸附效果的影響，希望為垃圾滲瀝液的有效處理提供有力依據(jù)，為保護水資源提供支撐。

1 試驗方法

1.1 儀器和材料

儀器：Chemisorb2750型程序升溫化學吸附儀、X’PertPro MPD粉末X射線衍射儀、721型火焰原子分光光度計、pHS-3B精密pH計、恒溫震蕩培養(yǎng)箱、電熱恒溫鼓風干燥箱、電子分析天平、離心機、電熱套等。

材料：于火電廠取適量粉煤灰，過100目篩去除雜質(zhì)及大塊物，放入烘干箱中烘干備用。經(jīng)檢測，粉煤灰BET比表面積為9.88m2/g，主要物相成分為石英、莫來石、赤鐵礦、方鎂石、生石灰。于非正規(guī)垃圾填埋場取垃圾滲瀝液，樣品經(jīng)沉淀后取其上清液于聚乙烯塑料瓶中備用。滲瀝液主要性質(zhì)見表1。

表1 滲瀝液基本性質(zhì)

1.2 試驗方法

取粉煤灰，按照固液比1∶10，將粉煤灰和滲瀝液置于錐形瓶中混合，在恒溫振蕩箱中進行試驗，震蕩速度為150r/min。分別選取不同粉煤灰投量、溫度、pH、吸附時間進行研究，在一定溫度和震蕩條件下吸附一段時間后，過濾測定濾液中氨氮濃度。

2 實驗數(shù)據(jù)及分析

滲濾液20mL分別于2g、4g、6g、8g、10g的粉煤灰混合，35℃下振蕩反應2h，濾紙過濾，檢測吸附效果。結果見表2。隨著粉煤灰投加量的增加，對氨氮去除率逐漸增加，而單位吸附量在4g時最好，達6.01mg/g，投量大于4g時，單位吸附量逐漸下降，這主要是因為相對于吸附質(zhì)來說，吸附劑的量是過量的，不能被充分利用，會產(chǎn)生空余活性物質(zhì)。

表2 不同投加量對氨氮的吸附效果

取4g粉煤灰與滲瀝液均勻混合后，在25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃的恒溫震蕩培養(yǎng)箱震蕩反應2h，取出后冷卻，經(jīng)過濾檢測與原樣比較，分析吸附效果的變化。結果表明，在25℃～35℃的過程中，吸附效果隨著溫度的升高而增強，之后則隨著溫度的升高而下降，這是因為吸附過程主要分為物理吸附和化學吸附，其中物理吸附是一個放熱的過程，在這個過程中，吸附熱較小，低溫條件下就能進行。化學吸附也是一個放熱的過程，但它屬于選擇性吸附，其吸附效果往往需要一定的溫度條件。本次試驗，在35℃時出現(xiàn)峰值，氨氮去除率為42.1%，

用HCl溶液和NaOH溶液調(diào)整滲瀝液的pH值，分別調(diào)整至2、4、6、7、8、10、12，4g粉煤灰，反應溫度35℃，震蕩反應2h，濾紙過濾，與原樣比較，檢測吸附效果。在酸性和堿性條件下，粉煤灰對氨氮吸附效果較好，在中性條件下的吸附效果則較差。

3 結語

在吸附劑投加量為4g、溫度為35℃、pH值為12時，吸附達到平衡，在上述條件下，氨氮去除率達65.12%，單位吸附量8.853mg/g?？梢娺m當條件下，粉煤灰可有效調(diào)節(jié)滲瀝液營養(yǎng)比例，有利于生物處理作用。

研究結果表明，用粉煤灰對垃圾滲瀝液中的氨氮具有一定的吸附效果，用其處理生活垃圾滲瀝液能在一定程度上解決城市垃圾的環(huán)境污染問題，可達到以廢治廢的目的。筆者建議在垃圾處理廠或填埋場處理滲瀝液時使用。