一種帶硼、矽酸基團鐵系絮凝劑處理垃圾滲濾液的方法
2024-04-07 08:05:05 1
專利名稱：一種帶硼、矽酸基團鐵系絮凝劑處理垃圾滲濾液的方法
技術領域：
本發明屬於資源、環保領域，此方法涉及一種帶硼、矽酸基團的鐵系高效複合絮凝齊U，用於垃圾填埋場對於垃圾滲濾液的處理過 程，從而使垃圾滲濾液能夠得到有效的處理。
背景技術：
國內外處理垃圾滲濾液的技術很多，主要有混凝、吸附、吹脫、生物處理法(好氧生物處理、厭氧生物處理、厭氧一好氧相結合)、化學氧化法(催化溼式氧化法、光催化氧化法、電化學氧化法、Feton試劑氧化法等)、膜處理方法(反滲透、納濾等)、土地處理法(回灌處理、人工溼地等)及其相應方法的組合。但從當前來看，厭氧、好氧匹配的生物處理技術仍然是垃圾滲濾液處理的主要方法，由於垃圾滲濾液水質複雜，水質波動很大，通常難以適應水質和水量的變化，尤其當氨氮濃度非常高而溫度較低時時，汙染物毒性及溫度環境抑制生物生長，導致出水水質惡化，很難達到國家標準，所以往往需要輔以反滲透等深度處理技術這無疑增加了處理成本。
發明內容
本發明的目的是為了解決傳統處理垃圾滲濾液成本過高的問題，提供一種經調節池以後的垃圾滲濾液在在進入生化池之前進行預處理，從而提高其可生化性，降低毒性。一種帶硼、矽酸基團鐵系絮凝劑處理垃圾滲濾液的方法，帶硼、矽酸基團的鐵系高效複合絮凝劑成份摩爾比Fe/Si=0. 4 O. 6，Si/ (Al+ Fe) =0. 7 O. 9，B/Si=0. 25 O. 35。具體包括以下步驟
步驟I :在絮凝攪拌池中投加l(T300mg/L的帶硼、矽酸基團的鐵系高效複合絮凝劑，快速攪拌l 3min,攪拌速度160-220r/min,使絮凝劑與垃圾滲濾液充分混合；
步驟2 :然後讓與絮凝劑充分混合的垃圾滲濾液經過8 20min的慢速攪拌，攪速度30-60r/min,使絮體長大，然後通過斜管沉澱池，使絮體充分沉降。上清液流向生化處理工序。帶硼、矽酸基團的鐵系高效複合絮凝劑能夠與垃圾滲濾液中的大分子汙染物以及膠體顆粒等物質迅速結合，形成較大的絮體，快速沉降，汙泥量小。本發明的原理是當帶硼、矽酸基團的鐵系高效複合絮凝劑溶於水後，聚矽酸依靠表面羥基的氫鍵作用可以吸附許多其他分子，並且矽酸在聚合過程中，隨著分子量的不斷增加和並聯成網狀，吸附架橋能力增強，聚合度增大，混凝處理效果加強，形成的礬花大且易於沉降。Al3+、Fe3+會發生逐級水解反應，同時水解產物之間還會發生羥基橋聯聚合反應，生成不同聚合度的高電荷絡離子，如 A12(0H)42+、A13( OH ) 54+、Al13( OH ) 327+>Al13O4 (OH)2/\Fe2(OH )24\ Fe3( OH )45+、Fe4O(OH)46+等。這些絡合物正電荷密度較高，吸附電中和作用較強。同時，它們的氫氧化物聚合體表面積較大，吸附架橋能力強。隨著凝聚的進行，Al3+、Fe3+的形態都會經歷單體一聚合體一聚集體一溶膠或者沉澱的轉化過程，不同的水解聚合形態依靠不同的機理髮揮混凝效果。
結合絮體組織結構的電鏡分析，可知帶硼、矽酸基團的鐵系高效複合絮凝劑具有的優異混凝性能和穩定性能是矽酸聚合產物、水解聚合產物以及它們和某種形式的B相互之間作用所形成的新的聚合物等共同作用的結果，混凝機理包括電中和作用、吸附架橋作用、沉澱網捕等，並以後兩者為主。在這些作用下，該複合絮凝劑可以聚集大量懸浮物，並緊密包裹膠體顆粒、懸浮物、絮凝劑水解產物等，從而形成絮體，有效地去除水中的有機物質等雜質。通過多組正交試驗，改變絮凝劑投加量、pH值、動力學條件等參數，找到預處理垃圾滲濾液的「最佳」工藝技術參數投加量為l(T300mg/L，pH值為5 10，動力學條件為快速攪拌l 3min,攪拌速度時間l 3min、慢速攪拌(50r/min左右)時間8 20min。本研究開發的新型帶矽酸、硼酸根基團高效複合絮凝劑特別適用於含納米級膠體顆粒的高濃度有機廢液處理，因此，本方法將其應用於垃圾滲濾液的預處理，強化預處理工藝，把汙染物的處理轉向「源頭」，旨在降低生化及深度處理壓力，降低運行成本。常規混凝劑對垃圾滲濾液處理，COD的去除率一般為10% 25%，而本方法處理工 藝，COD去除率可達50%左右，可大大緩解生化處理壓力，降低處理成本，同時過程中產生的汙泥還可進消化池生產甲烷氣體，因此，此該方法具有很好的經濟價值與環境效益，具有廣闊的應用前景。本發明的有益效果是由於採用上述技術方案，本發明主要針對調節池垃圾滲濾液，即在調節池與生化反應之間加入絮凝預處理，這樣既不改變原有的工藝，添加一個小的工序，就能夠大幅度減少垃圾滲濾液中的有毒有害汙染物質，提高其可生化性，降低後續生化工序的負擔，且不需要調節PH值。產生汙泥可併入廠區汙泥處理或者由於其高含量的有機物可利用其進行產氣回收，達到二次利用。
具體實施例方式 下面結合具體實施例對本發明的技術方案做進一步的說明。
實施例步驟I :在絮凝攪拌池中投加高效絮凝劑250mg/L，控制快速攪拌裝置的轉速為200r/min,攪拌時間為2min,使絮凝劑與垃圾滲濾液充分混合；
步驟2 :對於充分混合後的垃圾滲濾液，控制慢速攪拌裝置轉速為50r/min，攪拌時間為lOmin，使絮體長大，更好地與滲濾液中的汙染物質結合，然後通過斜管沉澱池，絮體充分沉降。絮凝處理後的滲濾液的濁度、COD和NH3-N分別為2. 093、576mg/L和42. 22mg/L,去除率分別為97%、48%和18%。表I垃圾滲濾液原始性質表
權利要求
1. 一種帶硼、矽酸基團鐵系絮凝劑處理垃圾滲濾液的方法，其特徵是處理步驟如下步驟I :在絮凝攪拌池中投加l(T300mg/L的帶硼、矽酸基團的鐵系高效複合絮凝劑，快速攪拌l 3min,攪拌速度160-220r/min,使絮凝劑與垃圾滲濾液充分混合；帶硼、娃酸基團的鐵系高效複合絮凝劑成份摩爾比Fe/Si=0. 4 O. 6，Si/ (Al+ Fe) =0. 7 O. 9，B/Si=O. 25 O. 35 ;步驟2:讓與絮凝劑充分混合的垃圾滲濾液經過8 20min的慢速攪拌，攪拌速度30-60r/min,使絮體長大，然後通過斜管沉澱池，使絮體充分沉降，上清液流向生化處理工序。
全文摘要
一種帶硼、矽酸基團鐵系絮凝劑處理垃圾滲濾液的方法，屬於資源、環保領域，其特徵是處理步驟為1在絮凝攪拌池中投加10~300mg/L的帶硼、矽酸基團的鐵系高效複合絮凝劑，快速攪拌1~3min，攪拌速度160-220r/min，使絮凝劑與垃圾滲濾液充分混合；2讓與絮凝劑充分混合的垃圾滲濾液經過8~20min的慢速攪拌，攪拌速度30-60r/min，使絮體長大，然後通過斜管沉澱池，使絮體充分沉降，上清液流向生化處理工序。本發明在調節池與生化反應之間加入絮凝預處理，不改變原有的工藝，就能夠大幅度減少垃圾滲濾液中的有毒有害汙染物質，提高其可生化性，降低後續生化工序的負擔。
文檔編號C02F1/52GK102897881SQ201210393770
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月17日 優先權日2012年10月17日
發明者李素芹, 房素珍, 姚娟, 迪娜爾·葉爾肯, 何賽, 郝英君, 蒼大強, 熊國宏 申請人:北京科技大學