CN104229968A

CN104229968A - 化工垃圾渗滤液处理剂及处理方法

Info

Publication number: CN104229968A
Application number: CN201410534777.6A
Authority: CN
Inventors: 陈永春; 孙庆业; 徐翀; 杜冰; 谢毫; 安士凯; 陆春辉
Original assignee: Anhui University; Huainan Mining Group Co Ltd
Current assignee: Anhui University; Huainan Mining Group Co Ltd
Priority date: 2014-10-11
Filing date: 2014-10-11
Publication date: 2014-12-24

Abstract

本发明提供一种化工垃圾渗滤液处理剂及处理方法。处理剂包括第一组分和第二组分，所述第一组分为明矾，所述第二组分为聚丙烯酰胺，所述第一组分与所述第二组分的重量配比为(0.5-1.5)：(0.1-0.5)。处理方法包括调节所述化工垃圾渗滤液的pH值为8-9.5；向每升所述化工垃圾渗滤液中加入0.5g-1.5g的所述第一组分并进行搅拌；再向每升所述化工垃圾渗滤液中加入0.1g-0.5g的所述第二组分并进行搅拌。本发明的处理剂和处理方法主要针对化工垃圾渗滤液，特别是强碱高盐型化工垃圾渗滤液，其能够显著降低渗滤液中的氮磷含量以及高锰酸盐指数，处理效果好，经济高效。

Description

化工垃圾渗滤液处理剂及处理方法

技术领域

本发明涉及一种化工垃圾渗滤液处理剂及处理方法，属于环境科学及工程领域。

背景技术

化工垃圾指生产化学类物质所残余的污染物，如化工废渣、废塑料、废橡胶、废填料、废催化剂、废聚合物、化学污泥等。其在统一收集后，伴随着大气的降水，其他地表水的侵入以及自身降解所产生的水分，会形成化工垃圾渗滤液，该渗滤液中包含有大量的有机物、难降解物质、高浓度的氮磷离子，并且碱性极强，如果对其不加处理，使其任意流入土壤及地表水中，对环境的污染程度将不可预估。

采用针对城市垃圾渗滤液进行处理的絮凝法在应用于化工垃圾渗滤液时，通常会存在处理效果差、处理时间长等缺陷，从而无法达到污水综合排放标准的要求。目前，针对化工垃圾渗滤液进行处理的方法主要包括利用厌氧好氧膜生物反应器和反渗透技术进行处理，其虽然具有一定的效果，但是投资成本大、处理周期长。因此，如何对化工垃圾渗滤液进行快速、有效、经济地处理是我国环境保护领域所面临的问题。

发明内容

本发明提供一种化工垃圾渗滤液处理剂及处理方法，目的在于针对化工垃圾渗滤液而提供一种成本低、处理时间短、处理效果好的高效处理剂及处理方法。

本发明提供一种化工垃圾渗滤液处理剂，包括第一组分和第二组分，所述第一组分为明矾，所述第二组分为聚丙烯酰胺，所述第一组分与所述第二组分的重量配比为(0.5-1.5)：(0.1-0.5)。

在本发明中，所述化工垃圾渗滤液指的是由化工厂等排放的废料沉积后，经过雨水或者地表水等冲刷所生成的渗滤液。化工垃圾渗滤液通常具有高盐高碱性，即渗滤液中氮、磷等离子浓度高、碱性极强，pH值通常为10-14。本发明人经过大量研究与实验发现，将明矾和聚丙烯酰胺的组合物作为化工垃圾渗滤液处理剂，在对化工垃圾渗滤液进行处理时能够达到意想不到的效果，其不仅处理效果优异，此外处理时间短、效率高、且成本低廉。

本发明一具体实施方式的化工垃圾渗滤液处理剂，所述第一组分与所述第二组分的重量配比为1.5：0.3。

本发明还提供一种化工垃圾渗滤液的处理方法，包括：调节所述化工垃圾渗滤液的pH值为8-9.5后，向每升所述化工垃圾渗滤液中加入0.6g-2g的权利要求1或2所述的化工垃圾渗滤液处理剂并进行搅拌。进一步地，每升渗滤液可以使用1.5g-2g的所述化工垃圾渗滤液处理剂。

在本发明的处理方法中，所述化工垃圾渗滤液处理剂中的第一组分和第二组分既可以同时添加使用，也可以先后添加第一组分和第二组分。本发明的处理方法优选为先后添加第一组分和第二组分，该方式处理效果更佳，其原因可能在于：先后添加第一组分和第二组分可以避免组分对渗滤液中的某些离子产生包裹现象而造成处理效果不彻底。

此外，本发明人经研究发现，化工垃圾渗滤液的pH值为中性或高碱性不利于处理剂作用的发挥，而当化工垃圾渗滤液的pH值为8-9.5时，处理剂的处理效果能达到最佳的状态，并且处理时间显著缩短。此外，本领域技术人员可以根据化工垃圾渗滤液的性质在上述范围内选择适宜的处理剂用量。

本发明的处理方法包括如下顺序进行的步骤：

1)调节所述化工垃圾渗滤液的pH值为8-9.5；

2)向每升所述化工垃圾渗滤液中加入0.5g-1.5g的所述第一组分并进行搅拌；

3)向每升所述化工垃圾渗滤液中加入0.1g-0.5g的所述第二组分并进行搅拌。

进一步地，本方法的一具体实施方式包括如下顺序进行的步骤：

1)调节所述化工垃圾渗滤液的pH值为9；

2)向每升所述化工垃圾渗滤液中加入1.5g的所述第一组分并进行搅拌；

3)向每升所述化工垃圾渗滤液中加入0.3g的所述第二组分并进行搅拌。

其中，步骤2)中，所述搅拌的时间为2-5分钟。所述步骤3)包括：向每升所述化工垃圾渗滤液中加入0.1g-0.5g的所述第二组分并搅拌至出现絮状物。

进一步地，可以采用质量分数为37％的盐酸调节所述化工垃圾渗滤液的pH值为8-9.5。

本发明的处理剂组成简单、使用方便、成本低廉，适用范围广泛，其在用于对化工垃圾渗滤液进行处理时，不仅能够大大降低化工垃圾渗滤液的氮磷离子含量以及高锰酸盐指数，实现良好的处理效果，此外处理时间短、处理效率高，特别有利于化工垃圾渗滤液的大规模处理。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本发明方案的实施和所具有的有益效果，但不能对本发明的可实施范围形成任何限定。

以下实施例以及对照例所针对的化工垃圾渗滤液均取自安徽省淮南市大通采空塌陷天然湿地修复示范区化工垃圾填埋区域周围设置的截留渠内，其总氮(T_N)平均浓度为5.58mg/L、总磷(T_P)平均浓度为0.72mg/L、高锰酸盐指数(COD_Mn)为54.97(O₂，mg/L)，pH为10.5-10.8。

实施例1

本实施例的化工垃圾渗滤液处理剂由明矾(第一组分)和聚丙烯酰胺(第二组分)组成，明矾与聚丙烯酰胺的重量配比为15：3。

本实施例的化工垃圾渗滤液处理方法包括如下步骤：

1)用质量分数为37％的盐酸溶液调节化工垃圾渗滤液的pH值至9。

2)取上述pH＝9的渗滤液10L，向其中加入15g第一组分，搅拌2分钟左右。

3)向上述步骤2)所得渗滤液加入3g第二组分，搅拌至出现絮状物(约2-3min)，该絮状物的沉降速度(V)约为6.5cm/min，待絮状物基本沉淀完全，对沉淀进行分离后，得到处理液。

采用碱性过硫酸钾氧化-紫外分光光度法检测处理液中的总氮，采用过硫酸钾消解钼锑抗分光光度法检测处理液中的总磷，同时检测处理液的高锰酸盐指数；结果表明：处理液中T_N为4mg/L，T_P为0.04mg/L，COD_Mn为19.85(O₂，mg/L)。

采用本实施例的化工垃圾渗滤液处理剂及处理方法，总氮的去除率为28.31％，总磷的去除率达到了94.43％，高锰酸盐指数的去除率为63.89％，处理液的各项指标均符合GB8978-1996污水综合排放标准的要求，处理10L化工垃圾渗滤液的运行成本仅为0.033元。

实施例2

本实施例的化工垃圾渗滤液处理剂由明矾(第一组分)和聚丙烯酰胺(第二组分)组成，明矾与聚丙烯酰胺的重量配比为15:1。

本实施例的化工垃圾渗滤液处理方法包括如下步骤：

1)用质量分数为37％的盐酸溶液调节化工垃圾渗滤液的pH值至8。

2)取上述pH＝8的渗滤液100L，向其中加入150g第一组分，搅拌3分钟左右。

3)向上述步骤2)所得渗滤液加入10g第二组分，搅拌至出现絮状物(约2-3min)，该絮状物的沉降速度(V)约为2.026cm/min，待絮状物基本沉淀完全，对沉淀进行分离后，得到处理液；该处理液中T_N为3.09mg/L，T_P为0.05mg/L，COD_Mn为13.85(O₂，mg/L)。

采用本实施例的化工垃圾渗滤液处理剂及处理方法，总氮的去除率为44.62％，总磷的去除率达到了93.06％，高锰酸盐指数的去除率为74.80％，处理液的各项指标均符合GB8978-1996污水综合排放标准的要求，处理100L化工垃圾渗滤液的成本仅为0.23元。

实施例3

本实施例的化工垃圾渗滤液处理剂由明矾(第一组分)和聚丙烯酰胺(第二组分)组成，明矾与聚丙烯酰胺的重量配比为10:5。

本实施例的化工垃圾渗滤液处理方法包括如下步骤：

1)用质量分数为37％的盐酸溶液调节化工垃圾渗滤液pH值至9.5。

2)取上述pH＝9.5的渗滤液1000L，向其中加入1000g第一组分，搅拌4分钟左右。

3)向上述步骤2)所得渗滤液加入500g第二组分，搅拌至出现絮状物(约2-3min)，该絮状物的沉降速度(V)约为6.4cm/min，待絮状物基本沉淀完全，对沉淀进行分离后，得到处理液；该处理液中T_N为4.12mg/L，T_P为0.09mg/L，COD_Mn为24.51(O₂，mg/L)。

采用本实施例的化工垃圾渗滤液处理剂及处理方法，总氮的去除率为26.16％，总磷的去除率达到了87.5％，高锰酸盐指数的去除率为55.41％，处理液的各项指标均符合GB8978-1996中污水综合排放标准的要求，处理1000L化工垃圾渗滤液的成本仅为3.7元。

实施例4

本实施例的化工垃圾渗滤液处理剂由明矾(第一组分)和聚丙烯酰胺(第二组分)混合而成，明矾与聚丙烯酰胺的重量配比为15:3。

本实施例的化工垃圾渗滤液处理方法包括如下步骤：

2)取上述pH＝9的渗滤液100L，向其中加入180g上述化工垃圾渗滤液处理剂，搅拌至出现絮状物，该絮状物的沉降速度(V)约为1.957cm/min，待絮状物基本沉淀完全，对沉淀进行分离后，得到处理液；该处理液中T_N为4.12mg/L，T_P为0.08mg/L，COD_Mn为29.65(O₂，mg/L)。

采用本实施例的化工垃圾渗滤液处理剂及处理方法，总氮的去除率为26.16％，总磷的去除率达到了88.89％，高锰酸盐指数的去除率为46.06％，处理液的各项指标均符合GB8978-1996污水综合排放标准的要求，处理100L化工垃圾渗滤液的成本仅为0.23元。

对照例1

取六份上述化工垃圾渗滤液，每份20L，将其中三份渗滤液的pH值调节至8，将另外三份渗滤液的pH值调节至9。

采用对照处理剂1-3，按照实施例1的步骤2)和3)分别对pH值为8和9的渗滤液进行处理，其中：对照处理剂1由三氯化铁(第一组分)和聚丙烯酰胺(第二组分)组成，对照处理剂2由聚合氯化铝(第一组分)和聚丙烯酰胺(第二组分)组成，对照处理剂3由硫酸铝(第一组分)和聚丙烯酰胺(第二组分)组成，各对照处理剂中的第一组分与第二组分的重量配比为15：3。

各对照处理剂处理的絮状物的沉降速度V、总氮T_N、总磷T_P和高锰酸盐指数COD_Mn结果如表1所示。

表1 各对照处理剂的处理结果

表1结果表明：

采用各对照处理剂(常规絮凝剂)处理形成的处理液中，总氮T_N、总磷T_P、高锰酸盐指数COD_Mn的去除率低，处理效果不佳，处理液中部分指标严重超标，无法达到GB8978-1996污水综合排放标准的要求；此外，对照处理剂处理过程中絮状物的沉降速度较慢、处理时间较长、处理效率低，不利于化工垃圾渗滤液的大规模处理。

对照例2

取化工垃圾渗滤液三份，各份均为40L，其中：一份不调节pH值，另两份用37％盐酸分别调节pH值至7和10，采用实施例1的化工垃圾渗滤液处理剂和处理方法进行处理，处理结果见表2。

表2 处理剂对不同pH值的渗滤液的处理结果

由表2结果表明：

在采用明矾和聚丙烯酰胺作为化工垃圾渗滤液处理剂时，渗滤液的pH值对处理效果产生显著影响。特别是，该处理剂对中性及高碱性的渗滤液的处理效果较差，处理时间长，并且部分指标无法达到GB8978-1996污水综合排放标准的要求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种化工垃圾渗滤液处理剂，其特征在于，包括第一组分和第二组分，所述第一组分为明矾，所述第二组分为聚丙烯酰胺，所述第一组分与所述第二组分的重量配比为(0.5-1.5)：(0.1-0.5)。

2.根据权利要求1所述的化工垃圾渗滤液处理剂，其特征在于，所述第一组分与所述第二组分的重量配比为1.5：0.3。

3.一种化工垃圾渗滤液的处理方法，其特征在于，包括：调节所述化工垃圾渗滤液的pH值为8-9.5后，向每升所述化工垃圾渗滤液中加入0.6g-2g的权利要求1或2所述的化工垃圾渗滤液处理剂并进行搅拌。

4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，包括如下顺序进行的步骤：

1)调节所述化工垃圾渗滤液的pH值为8-9.5；

5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，包括如下顺序进行的步骤：

1)调节所述化工垃圾渗滤液的pH值为9；

6.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，步骤2)中，所述搅拌的时间为2-5分钟。

7.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述步骤3)包括：

向每升所述化工垃圾渗滤液中加入0.1g-0.5g的所述第二组分并搅拌至出现絮状物。

8.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，采用质量分数为37％的盐酸调节所述化工垃圾渗滤液的pH值为8-9.5。