垃圾渗滤液中含有大量的有机物、氨氮、重金属等污染物，是地下水和地表水的潜在污染源，需合理收集并安全处置。尽管生物工艺以其独特的成本优势而成为渗滤液处理的首选和主流工艺，然而单一的处理单元难以满足处理要求，通常情况下需将物理、化学、生物法联合起来处理渗滤液。絮凝沉淀等物化处理单元对渗滤液进行预处理可有效削减渗滤液中的COD、氨氮、重金属和色度等污染物质，降低重金属和氨氮等对微生物的抑制作用，提高渗滤液的可生化性，降低污染负荷，为其后续的生物处理工艺创造有利条件，同时节约处理费用。
鉴于铝系絮凝剂潜在的生物毒性作用，近来对铁系絮凝剂的研究受到越来越多环境工作者的青睐。采用铁盐作为絮凝剂，可以避免铝盐絮凝剂金属残留所带来的生物毒性作用，不仅安全无毒，而且还有絮凝能力强、矾花大、沉降快、水温和pH 适应范围广等特点，尤其是在低温条件下，铁盐的絮凝效果明显优于铝盐。而镁盐具有很好的辅助脱色效果，广谱性好，在废水处理时能弥补铁盐的不足，但单独使用时废水处理需在较高的pH 条件下进行，且污泥产生量大；在铁盐或铝盐絮凝剂中加入适量的镁盐成分，可有效增强絮凝剂的絮凝脱色的广谱性。在铝（铁）盐共聚物中引入镁盐组分，在废水处理中显示了较高的絮凝效果，但仍旧有待提高。无机-有机复合絮凝剂是当前絮凝剂的研究热点之一，能够弥补单一种类絮凝剂的诸多不足，在降低处理成本的同时提高处理效率。聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）高效、安全无毒，其正电荷密度高，水溶性好，广泛应用于水处理等领域中。笔者采用共聚法制备铁镁复合絮凝剂（PFMS），并引入一定量的PDMDAAC 制备PFMS-PDMDAAC 复合絮凝剂，用于垃圾渗滤液的预处理，考察不同复配参数对絮凝效果的影响，以期克服单一絮凝剂的絮凝缺陷，并发挥不同絮凝剂的絮凝优势，产生显著的增效互补作用。
1 实验部分
1.1 絮凝剂制备
铁镁无机絮凝剂PFMS 通过氧化、部分水解和聚合制备而成。首先将FeSO4·7H2O（分析纯，上海化学试剂有限公司）氧化成硫酸铁，然后通过加入一定量的碱液进行部分水解并在一定的条件下进行熟化聚合生成稳定的Fe（Ⅲ）-Mg（Ⅱ）多形态聚合物。具体过程如下： 将一定量的FeSO4·7H2O 和MgSO4·7H2O（分析纯，天津市大茂化学品试剂厂）按一定的比例溶解到蒸馏水中，缓慢加入一定量的98％H2SO4（分析纯，汕头市西陇化工厂有限公司），在磁力加热搅拌器上高速搅拌混合，加入一定量NaClO3（分析纯，上海化学试剂有限公司）；反应一定时间后，反应液加热至一定温度开始滴入一定浓度的碱液至碱化度设定值； 上述所得溶液在恒温振荡器上以一定温度熟化一定时间，静置冷却至室温得液体成品，最终产品为具有一定黏度的红棕色液体。
无机-有机复合絮凝剂PFMS-PDMDAAC 产品通过PFMS 与PDMDAAC（工业品，上海博泰环保公司）复配制备，在PFMS 产品制备过程中的熟化阶段，加入一定量的有机絮凝剂PDMDAAC，制备不同PDMDAAC 添加比例的PFMS-PDMDAAC 无机-有机复合絮凝剂产品。
1.2 实验水样
水样取自南昌市某垃圾卫生填埋场渗滤液原水调节池，水样呈棕褐色，水体浑浊，上有少量悬浮物，气味恶臭，静置后烧杯底部出现少量黑色沉淀物，其COD 为12 380 mg/L，BOD 为5 080 mg/L，色度为516 倍，pH=8.47。
1.3 絮凝实验
采用标准烧杯搅拌实验，在搅拌杯中分别加入1 000 mL 水，置于六联搅拌器上，分别定量投加絮凝剂后开始搅拌。先在300 r/min 下快速搅拌2 min，后在70 r/min 下慢速搅拌10 min，静置沉淀后取上清液分析。
1.4 水质测定方法
COD 采用微波消解法测定；BOD 采用5 日生化培养法测定；色度采用稀释倍数法测定。
2 结果和讨论
2.1 PD/FM 对复合絮凝剂絮凝性能的影响
用特性黏度（η）为1.5 dL/g 的PDMDAAC 与铁镁物质的量之比为4∶1 的PFMS 按不同PD/FM（有机絮凝剂PDMDAAC 与无机絮凝剂PFMS 质量比）制备PFMS-PDMDAAC，对比各种絮凝剂的絮凝效果，结果见图 1。
由图 1 可知，在整个投药量范围内，随着投药量的增加，各种絮凝剂产品对垃圾渗滤液的COD 去除率和色度去除率均逐步提高。对比PFMS 及不同PFMS-PDMDAAC 的COD 去除率和色度去除率可知，随着PD/FM 的增大，在相同投药量下，絮凝效果逐渐提高，但提高的趋势渐缓。考虑到提高PD/FM将增加絮凝剂的制备成本，因此实验最佳PD/FM 为0.05。
2.2 特性黏度对复合絮凝剂絮凝性能的影响
用不同η 的PDMDAAC 与铁镁物质的量之比为4 ∶ 1 的PFMS 按PD/FM ＝0.05 制备PFMS -PDMDAAC，进行垃圾渗滤液的絮凝实验，考察η 对PFMS-PDMDAAC 絮凝效果的影响，结果见图 2。
由图 2 可知，随着η 的增大，PFMS-PDMDAAC对垃圾渗滤液的COD 去除率和色度去除率均有所提高，然而当η 达到1.5 dL/g 后，继续增大η 对絮凝效果没有明显改善，这一点可以从η 为1.5 dL/g 和2.0 dL/g 的絮凝效果曲线中看出：在相同投药量下，两种η 的絮凝剂产品的COD 去除率和色度去除率几近相同。因此，对于垃圾渗滤液的处理，采用η 为1.5 dL/g 的制备参数比较合理。
2.3 铁镁配比对复合絮凝剂絮凝性能的影响
用η 为1.5 dL/g 的PDMDAAC 与不同铁镁物质的量之比的PFMS 按PD/FM ＝0.05 制备PFMS -PDMDAAC，处理垃圾渗滤液，考察铁镁物质的量之比对PFMS-PDMDAAC 絮凝效果的影响，实验结果见图 3。
由图 3 可知，随着投药量的增加，3 种铁镁物质的量之比的PFMS-PDMDAAC 的絮凝效果均随着投药量的增加而逐步提高。在相同投药量下，铁镁物质的量之比为6∶1 的复合絮凝剂产品的絮凝效果明显低于其他两种产品。另外两种铁镁配比不同的复合絮凝剂的絮凝效果区别不大，这说明对于渗滤液的处理，铁镁物质的量之比以（3~4）∶1 为宜。铁盐絮凝时形成的絮体密实，沉降速度快，具有较好的吸附、电性中和以及卷扫网捕作用，而镁盐组分具有良好的吸附和辅助脱色功能，在合适的配比下，两者相互弥补，协同作用，产生增效互补效应。
2.4 不同絮凝剂或投加方式处理垃圾渗滤液
采用PFMS、PFMS -PDMDAAC 以及PFMS +PDMDAAC 三种絮凝剂或投加方式处理垃圾渗滤液，实验结果见图 4。在此，PFMS+PDMDAAC 投加方式是指在絮凝过程中，先投加PFMS，然后再投加PDMDAAC。PFMS-PDMDAAC 和PFMS+PDMDAAC的铁镁物质的量之比相同、PD/FM 相同、η 相同。其中，铁镁物质的量之比为4∶1，PD/FM=0.05，η 为1.5dL/g。
由图 4 可以看出，在相同投药量下，PFMSPDMDAAC对垃圾渗滤液的絮凝效果始终保持最佳，其COD 去除率和色度去除率明显高于PFMS 或PFMS+PDMDAAC 这种投加方式，显示了PFMSPDMDAAC对垃圾渗滤液具有良好的絮凝性能，亦验证了复合絮凝剂中PFMS 和PDMDAAC 两者产生了明显的协同作用。
通常而言，垃圾渗滤液属于可降解高浓度有机废水，对于垃圾渗滤液的处理，出于经济性考虑，生物工艺具有独特优势，但是随着填埋年限的增加，渗滤液的COD、氨氮等浓度增加，有机污染物的可生物降解比例下降，给生物处理工艺带来一定难度。采用絮凝技术作为垃圾渗滤液的预处理工艺，可有效提高垃圾渗滤液的可生化性，改善和提高后续生物处理工艺的有效性和稳定性，如图 5 所示。
由图 5 可知，不同絮凝剂或投加方式均可有效提高垃圾渗滤液的可生化性，在絮凝前，垃圾渗滤液的BOD/COD 为0.41，而经过絮凝后，代表着可生化性指标的BOD/COD 达到0.60 以上，垃圾渗滤液的可生化性明显提高，有效增强了后续生物工艺的运行稳定性和可靠性。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
3 结论
在PD/FM 为0.05、PDMDAAC 的特性黏度（η）为1.5 dL/g、铁镁物质的量之比为（3~4）∶1 的条件下制备的PFMS-PDMDAAC 无机-有机复合絮凝剂对垃圾渗滤液有着较好的絮凝效果。对于不同废水，PFMS-PDMDAAC 的最佳复配参数PD/FM、η、铁镁物质的量之比可适当调整。对于垃圾渗滤液的处理，PFMS-PDMDAAC 的絮凝效果远优于PFMS 以及PFMS+PDMDAAC 投加方式，PFMS 与PDMDAAC 复配产生明显的协同作用。垃圾渗滤液经絮凝后，可生化性明显提高，有效增强了后续生物工艺的运行稳定性和可靠性。
