垃圾滲濾液中含有大量的有機物、氨氮、重金屬等污染物，是地下水和地表水的潛在污染源，需合理收集并安全處置。盡管生物工藝以其獨特的成本優勢而成為滲濾液處理的首選和主流工藝，然而單一的處理單元難以滿足處理要求，通常情況下需將物理、化學、生物法聯合起來處理滲濾液。絮凝沉淀等物化處理單元對滲濾液進行預處理可有效削減滲濾液中的COD、氨氮、重金屬和色度等污染物質，降低重金屬和氨氮等對微生物的抑制作用，提高滲濾液的可生化性，降低污染負荷，為其后續的生物處理工藝創造有利條件，同時節約處理費用。
鑒于鋁系絮凝劑潛在的生物毒性作用，近來對鐵系絮凝劑的研究受到越來越多環境工作者的青睞。采用鐵鹽作為絮凝劑，可以避免鋁鹽絮凝劑金屬殘留所帶來的生物毒性作用，不僅安全無毒，而且還有絮凝能力強、礬花大、沉降快、水溫和pH 適應范圍廣等特點，尤其是在低溫條件下，鐵鹽的絮凝效果明顯優于鋁鹽。而鎂鹽具有很好的輔助脫色效果，廣譜性好，在廢水處理時能彌補鐵鹽的不足，但單獨使用時廢水處理需在較高的pH 條件下進行，且污泥產生量大；在鐵鹽或鋁鹽絮凝劑中加入適量的鎂鹽成分，可有效增強絮凝劑的絮凝脫色的廣譜性。在鋁（鐵）鹽共聚物中引入鎂鹽組分，在廢水處理中顯示了較高的絮凝效果，但仍舊有待提高。無機-有機復合絮凝劑是當前絮凝劑的研究熱點之一，能夠彌補單一種類絮凝劑的諸多不足，在降低處理成本的同時提高處理效率。聚二甲基二烯丙基氯化銨（PDMDAAC）高效、安全無毒，其正電荷密度高，水溶性好，廣泛應用于水處理等領域中。筆者采用共聚法制備鐵鎂復合絮凝劑（PFMS），并引入一定量的PDMDAAC 制備PFMS-PDMDAAC 復合絮凝劑，用于垃圾滲濾液的預處理，考察不同復配參數對絮凝效果的影響，以期克服單一絮凝劑的絮凝缺陷，并發揮不同絮凝劑的絮凝優勢，產生顯著的增效互補作用。
1 實驗部分
1.1 絮凝劑制備
鐵鎂無機絮凝劑PFMS 通過氧化、部分水解和聚合制備而成。首先將FeSO4·7H2O（分析純，上海化學試劑有限公司）氧化成硫酸鐵，然后通過加入一定量的堿液進行部分水解并在一定的條件下進行熟化聚合生成穩定的Fe（Ⅲ）-Mg（Ⅱ）多形態聚合物。具體過程如下： 將一定量的FeSO4·7H2O 和MgSO4·7H2O（分析純，天津市大茂化學品試劑廠）按一定的比例溶解到蒸餾水中，緩慢加入一定量的98％H2SO4（分析純，汕頭市西隴化工廠有限公司），在磁力加熱攪拌器上高速攪拌混合，加入一定量NaClO3（分析純，上海化學試劑有限公司）；反應一定時間后，反應液加熱至一定溫度開始滴入一定濃度的堿液至堿化度設定值； 上述所得溶液在恒溫振蕩器上以一定溫度熟化一定時間，靜置冷卻至室溫得液體成品，最終產品為具有一定黏度的紅棕色液體。
無機-有機復合絮凝劑PFMS-PDMDAAC 產品通過PFMS 與PDMDAAC（工業品，上海博泰環保公司）復配制備，在PFMS 產品制備過程中的熟化階段，加入一定量的有機絮凝劑PDMDAAC，制備不同PDMDAAC 添加比例的PFMS-PDMDAAC 無機-有機復合絮凝劑產品。
1.2 實驗水樣
水樣取自南昌市某垃圾衛生填埋場滲濾液原水調節池，水樣呈棕褐色，水體渾濁，上有少量懸浮物，氣味惡臭，靜置后燒杯底部出現少量黑色沉淀物，其COD 為12 380 mg/L，BOD 為5 080 mg/L，色度為516 倍，pH=8.47。
1.3 絮凝實驗
采用標準燒杯攪拌實驗，在攪拌杯中分別加入1 000 mL 水，置于六聯攪拌器上，分別定量投加絮凝劑后開始攪拌。先在300 r/min 下快速攪拌2 min，后在70 r/min 下慢速攪拌10 min，靜置沉淀后取上清液分析。
1.4 水質測定方法
COD 采用微波消解法測定；BOD 采用5 日生化培養法測定；色度采用稀釋倍數法測定。
2 結果和討論
2.1 PD/FM 對復合絮凝劑絮凝性能的影響
用特性黏度（η）為1.5 dL/g 的PDMDAAC 與鐵鎂物質的量之比為4∶1 的PFMS 按不同PD/FM（有機絮凝劑PDMDAAC 與無機絮凝劑PFMS 質量比）制備PFMS-PDMDAAC，對比各種絮凝劑的絮凝效果，結果見圖 1。
由圖 1 可知，在整個投藥量范圍內，隨著投藥量的增加，各種絮凝劑產品對垃圾滲濾液的COD 去除率和色度去除率均逐步提高。對比PFMS 及不同PFMS-PDMDAAC 的COD 去除率和色度去除率可知，隨著PD/FM 的增大，在相同投藥量下，絮凝效果逐漸提高，但提高的趨勢漸緩。考慮到提高PD/FM將增加絮凝劑的制備成本，因此實驗最佳PD/FM 為0.05。
2.2 特性黏度對復合絮凝劑絮凝性能的影響
用不同η 的PDMDAAC 與鐵鎂物質的量之比為4 ∶ 1 的PFMS 按PD/FM ＝0.05 制備PFMS -PDMDAAC，進行垃圾滲濾液的絮凝實驗，考察η 對PFMS-PDMDAAC 絮凝效果的影響，結果見圖 2。
由圖 2 可知，隨著η 的增大，PFMS-PDMDAAC對垃圾滲濾液的COD 去除率和色度去除率均有所提高，然而當η 達到1.5 dL/g 后，繼續增大η 對絮凝效果沒有明顯改善，這一點可以從η 為1.5 dL/g 和2.0 dL/g 的絮凝效果曲線中看出：在相同投藥量下，兩種η 的絮凝劑產品的COD 去除率和色度去除率幾近相同。因此，對于垃圾滲濾液的處理，采用η 為1.5 dL/g 的制備參數比較合理。
2.3 鐵鎂配比對復合絮凝劑絮凝性能的影響
用η 為1.5 dL/g 的PDMDAAC 與不同鐵鎂物質的量之比的PFMS 按PD/FM ＝0.05 制備PFMS -PDMDAAC，處理垃圾滲濾液，考察鐵鎂物質的量之比對PFMS-PDMDAAC 絮凝效果的影響，實驗結果見圖 3。
由圖 3 可知，隨著投藥量的增加，3 種鐵鎂物質的量之比的PFMS-PDMDAAC 的絮凝效果均隨著投藥量的增加而逐步提高。在相同投藥量下，鐵鎂物質的量之比為6∶1 的復合絮凝劑產品的絮凝效果明顯低于其他兩種產品。另外兩種鐵鎂配比不同的復合絮凝劑的絮凝效果區別不大，這說明對于滲濾液的處理，鐵鎂物質的量之比以（3~4）∶1 為宜。鐵鹽絮凝時形成的絮體密實，沉降速度快，具有較好的吸附、電性中和以及卷掃網捕作用，而鎂鹽組分具有良好的吸附和輔助脫色功能，在合適的配比下，兩者相互彌補，協同作用，產生增效互補效應。
2.4 不同絮凝劑或投加方式處理垃圾滲濾液
采用PFMS、PFMS -PDMDAAC 以及PFMS +PDMDAAC 三種絮凝劑或投加方式處理垃圾滲濾液，實驗結果見圖 4。在此，PFMS+PDMDAAC 投加方式是指在絮凝過程中，先投加PFMS，然后再投加PDMDAAC。PFMS-PDMDAAC 和PFMS+PDMDAAC的鐵鎂物質的量之比相同、PD/FM 相同、η 相同。其中，鐵鎂物質的量之比為4∶1，PD/FM=0.05，η 為1.5dL/g。
由圖 4 可以看出，在相同投藥量下，PFMSPDMDAAC對垃圾滲濾液的絮凝效果始終保持最佳，其COD 去除率和色度去除率明顯高于PFMS 或PFMS+PDMDAAC 這種投加方式，顯示了PFMSPDMDAAC對垃圾滲濾液具有良好的絮凝性能，亦驗證了復合絮凝劑中PFMS 和PDMDAAC 兩者產生了明顯的協同作用。
通常而言，垃圾滲濾液屬于可降解高濃度有機廢水，對于垃圾滲濾液的處理，出于經濟性考慮，生物工藝具有獨特優勢，但是隨著填埋年限的增加，滲濾液的COD、氨氮等濃度增加，有機污染物的可生物降解比例下降，給生物處理工藝帶來一定難度。采用絮凝技術作為垃圾滲濾液的預處理工藝，可有效提高垃圾滲濾液的可生化性，改善和提高后續生物處理工藝的有效性和穩定性，如圖 5 所示。
由圖 5 可知，不同絮凝劑或投加方式均可有效提高垃圾滲濾液的可生化性，在絮凝前，垃圾滲濾液的BOD/COD 為0.41，而經過絮凝后，代表著可生化性指標的BOD/COD 達到0.60 以上，垃圾滲濾液的可生化性明顯提高，有效增強了后續生物工藝的運行穩定性和可靠性。具體參見http://m.dongaorq.cn更多相關技術文檔。
3 結論
在PD/FM 為0.05、PDMDAAC 的特性黏度（η）為1.5 dL/g、鐵鎂物質的量之比為（3~4）∶1 的條件下制備的PFMS-PDMDAAC 無機-有機復合絮凝劑對垃圾滲濾液有著較好的絮凝效果。對于不同廢水，PFMS-PDMDAAC 的最佳復配參數PD/FM、η、鐵鎂物質的量之比可適當調整。對于垃圾滲濾液的處理，PFMS-PDMDAAC 的絮凝效果遠優于PFMS 以及PFMS+PDMDAAC 投加方式，PFMS 與PDMDAAC 復配產生明顯的協同作用。垃圾滲濾液經絮凝后，可生化性明顯提高，有效增強了后續生物工藝的運行穩定性和可靠性。
