CN102285710A

CN102285710A - 一种苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法

Info

Publication number: CN102285710A
Application number: CN2010102027458A
Authority: CN
Inventors: 商平; 周桂英; 赵瑞华; 张武; 刘涛利
Original assignee: Tianjin University of Science and Technology
Current assignee: Tianjin University of Science and Technology
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2011-12-21

Abstract

本发明公开了一种苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，利用了制盐苦卤中的镁和垃圾渗滤液中的氨氮资源，以铁改性环境矿物材料晶种和磷酸二氢钠为原料预处理垃圾渗滤液，将制盐苦卤和垃圾渗滤液经过沉淀结晶，去除垃圾渗滤液中的氨氮和磷，形成鸟粪石。该方法在预处理垃圾渗滤液的同时，得到城市绿化肥料--鸟粪石，使得大量制盐苦卤和垃圾渗滤液危害环境的难题得以解决。该方法工艺简单，设备投资少，采用制盐苦卤和垃圾渗滤液两种工业废弃物为原料，使其变废为宝，成本和能耗低，可实现苦卤和垃圾渗滤液的综合利用，无“三废”排放，具有明显的环境效益、社会效益和经济效益。

Description

一种苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法

技术领域

本发明涉及工业废弃物处理领域，更具体地说，是涉及一种以制盐-苦卤为镁沉淀剂，处理垃圾渗滤液中的氨氮，使制盐废物-苦卤和垃圾渗滤液两种废物，经过沉淀结晶，即预处理垃圾渗滤液，又沉淀结晶出鸟粪石，其变非为宝。

背景技术

垃圾渗滤液是一种高浓度有机废水(COD、BOD值很大)，且氨氮含量高，过高的氨氮增加了生化处理负荷，导致C/N比过低，致使渗滤液中营养比例失调，产生的高浓度游离氨还会对微生物产生抑制作用，严重影响生化处理系统的正常运行。

鸟粪石法也称磷酸铵镁(MAP)沉淀法，是通过投加镁离子和磷酸根离子，使之与渗滤液中的氨氮生成难溶的磷酸铵镁沉淀，从而达到去除氨氮。该方法在处理垃圾渗滤液高氨氮时，也被认为是一种快速、高效的好方法，但药剂的高额费用却制约着该方法的广泛应用和推广。

随着沿海城市工业的高速发展，工业盐的需要量也越来越大，越来越多的负面作用也跟随而来，其中盐化企业产盐后，会产生大量的苦卤，平均每年的苦卤总量达1800万m³。因苦卤成分复杂，处理成本极高，多年来，生产企业便任其排流大海，造成许多鱼种的濒危。又因其利用率低，污染严重，故被称为“千年污水”，成为世界性难题，也成了众多生产企业与科研单位的重点攻关对象。其实，苦卤中富集了许多有用元素，可加以利用，尤其含Mg接近泻盐(MgSO₄·7H₂O)，资源丰富。

另外，沿海城市多，产生的生活垃圾也多，势必建立的垃圾填埋场也多，由此产生的垃圾渗沥液的处理问题也引起广泛关注。合理利用垃圾渗沥液中的高氨氮和苦卤中的镁有机结合转化为鸟粪是(磷酸铵镁肥)，这样可以说达到了以废治废的目的，不仅可充分发挥自然资源作用以物尽其用，可为生态城市提供生态绿化新缓释肥料，还可为盐化工业增加经济效益。

ZL20070827公开了一种MAP(鸟粪石)结晶沉淀填料及制备方法，是在废沸石、废活性炭、焦炭、粉煤灰等多孔性颗粒载体，以镁、磷酸盐、氨氮为原料，以N∶P∶Mg摩尔比为1∶1∶1.0-2.0，在载体表面形成一层MAP膜。

ZL200710191197公开了一种垃圾渗滤液中氨氮的去除方法，主要包括：先向垃圾渗滤液中投加镁盐和磷酸盐，调节pH值，镁盐、磷酸盐、氨氮的摩尔比，混合搅拌，生成磷酸铵镁沉淀，分离上清液和沉淀物，沉淀脱水，向脱水后的磷酸铵镁中投加高炉矿渣，控制磷酸铵镁和高炉矿渣的重量比，加水搅拌，然后热解磷酸铵镁，控制热解时间、温度，热解产生的氨气通过生物滴滤床处理，回收热解固体产物，循环用于氨氮的处理。

目前，垃圾渗滤液处理方法主要蒸发法、生物法加膜处理方法、电化学法等，这些方法多数为处理费用高，不能回收垃圾渗滤液中的资源。国内还没有相关制盐废物-苦卤环境矿物材料预处理垃圾渗滤液的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种生产方法简单易行、生产成本低的以制盐废物-苦卤中氯化镁、垃圾渗滤液中的氨氮、以改性环境矿物材料-沸石为晶种，经过沉淀，制成城市绿化缓释肥。苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法是由制盐废物-苦卤∶垃圾渗滤液∶磷酸二氢钠应离子摩尔配比为1.3∶1.0∶1.1，搅拌速度为250r·min^-1，反应25min时氨氮去除率达96.2％，余磷量为13.58mg·L^-1。

在形成鸟粪石的同时，往垃圾渗滤液加入有效含量3.5g/150mL时环境矿物材料-铁改性沸石为晶种，垃圾渗滤液中氨氮的去除率增加到了97.88％。

本发明苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，其特征是，按照下述步骤进行：

A.制盐废物-苦卤∶垃圾渗滤液∶磷酸二氢钠应离子摩尔配比为1.3∶1.0∶1.1。

B.将垃圾渗滤液进行稀释，稀释后垃圾渗滤液的NH₄ ⁺-N质量浓度为1756.061mg·L^-1。

C.用10mol·L^-1的NaOH，调整pH值。

D.溶液pH为8.5

E.反应时间为15min

F.搅拌速度为150r·min

形成鸟粪石的前提是三种离子的活度积超过鸟粪石平衡时的活度积。只要其中一种离子浓度较高，就容易达到过饱和状态而发生沉淀。通常采用的反应物物质的量之比为1∶1∶1，为了提高氨氮的去除效率有时会增加镁的加入量。在垃圾渗滤液前处理过程中，随着Mg²⁺配比的增加，即Mg²⁺初始浓度与氨氮及溶解性磷酸盐的配比不断上升的过程中，氨氮的剩余浓度呈下降趋势。

根据溶液中化学平衡理论，当溶液中镁浓度不断上升，反应不断向生成MgNH₄PO₄的方向进行。因此，氨氮的浓度有下降趋势；当n(Mg²⁺)。搅拌速度为150r/min时，Mg∶N∶P为1.3∶1∶1.1，pH为8.5下，反应时间为25min时去除率最高，达到94.92％，余磷量最低为14.42mg·L^-1

当反应时间大于25min时，去除率开始下降，由于在反应初期，由于氨氮浓度高，反应动力大，反应速度也快，但随着氨氮浓度的降低，反应速度越来越慢。25min以后，氨氮去除率开始下降。所以确定在应用制盐苦卤、环境矿物材料预处理垃圾渗滤液，按形成鸟粪石的最佳比例Mg∶N∶P为1.3∶1∶1.1，pH8.5的条件下，搅拌速度在150r·min^-1，反应时间为25min。

附图说明

图1是本发明方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。以下离子摩尔配比含量为质量百分比含量。

苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法是由制盐废物-苦卤∶垃圾渗滤液∶磷酸二氢钠应离子摩尔配比为1.3∶1.0∶1.1预处理垃圾渗沥液，pH为8.5，搅拌速度为250r·min^-1，反应25min。

搅拌速度为250r·min^-1，反应25min时氨氮去除率达96.2％，余磷量为13.58mg·L^-1。在形成鸟粪石的同时，往垃圾渗滤液加入有效含量3.5g/150mL时以环境矿物材料-铁改性沸石为晶种，垃圾渗滤液中氨氮的去除率增加。

实施例1

苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，其特征是，由制盐废物-苦卤∶垃圾渗滤液∶磷酸二氢钠的摩尔配比为1.3∶1.0∶1.1，pH为8.5，搅拌速度为150r·min^-1，反应25min时，形成白色或浅黄色沉淀--鸟粪石，此时垃圾渗滤液中的氨氮去除率达96.2％，余磷量为13.58mg·L^-1。

实施例2

按上述实施例1所述，在反应过程中加入铁改性沸石为晶种，预处理垃圾渗滤液。在150mL渗滤液中沸石投加量为2-3.5g时，氨氮的去除率由原来的96.2％，增加到了97.88％，比不投加沸石的情况下去除率增加了1.7％，COD去除率也达到13％。投加入环境矿物材料--铁改性沸石为晶种后生成晶体，比较致密，晶体粒径比未加铁改性沸石的有所增大，使鸟粪石更加易于回收。

上面所述的实施例仅仅是对本发明优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，其特征是，由以制盐废料-苦卤、环境矿物材料-铁改性沸石为晶种和磷酸二氢钠为材料预处理垃圾渗滤液，一是可以有效去处垃圾渗滤液中氨氮和磷，二是形成城市绿化的肥料-鸟粪石。

2.根据权利要求1所述的苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，其特征是，由制盐废物-苦卤∶垃圾渗滤液∶磷酸二氢钠的离子摩尔配比为1.3∶1.0∶1.1。

3.根据权利要求1所述的苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，其特征是，可以有效去处垃圾渗滤液中氨氮和磷，去除率达96.2％。

4.根据权利要求1所述的苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，其特征是，所述pH在8.5，搅拌速度为150r·min^-1下反应25min。

5.根据权利要求1所述的苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，其特征是，将制盐废物-苦卤和垃圾渗滤液两种废物，经过沉淀和结晶形成鸟粪石。

6.根据权利要求1所述的苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，其特征是，添加环境矿物材料-铁改性沸石为形成鸟粪石的晶种，投加晶种为1-2.3％。