CN104496064B - 一种利用水压控制垃圾渗滤液定向收集的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及垃圾渗滤液处理技术领域，具体涉及一种利用水压控制垃圾渗滤液定向收集的方法，包括如下步骤：A、在围绕垃圾堆场的前侧、左侧和后侧挖一条连通的沟渠；B、在沟渠中加水，使水位高于垃圾堆场的底面；C、垃圾堆场的生活垃圾发酵时产生的垃圾渗滤液在沟渠水压的作用下流向垃圾堆场的右侧，在垃圾堆场的右侧进行收集。本发明的方法利用虹吸的原理，使垃圾堆场的生活垃圾发酵时产生的垃圾渗滤液在沟渠水压的作用下流向垃圾堆场的右侧，在垃圾堆场的右侧进行收集，可以防止垃圾渗滤液的垂直渗滤。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾渗滤液处理技术领域，具体涉及一种利用水压控制垃圾渗滤液定向收集的方法。
背景技术
在城市生活垃圾的卫生填埋过程中，会从垃圾层中渗出高浓度的有机废水，即渗滤液。对渗滤液水量变化规律的研究是卫生填埋场环境污染控制的重要内容，同时也是渗滤液处理工程规模确定的重要基础工程。渗滤液控制有两个方面的含义：一是渗滤液水质的控制；二是渗滤液水量的控制。
目前，垃圾堆产生的垃圾渗滤液会垂直向下渗滤，对土壤和环境污染较为严重。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种利用水压控制垃圾渗滤液定向收集的方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种利用水压控制垃圾渗滤液定向收集的方法，包括如下步骤：
A、在围绕垃圾堆场的前侧、左侧和后侧挖一条连通的沟渠；
B、在沟渠中加水，使水位高于垃圾堆场的底面；
C、垃圾堆场的生活垃圾发酵时产生的垃圾渗滤液在沟渠水压的作用下流向垃圾堆场的右侧，在垃圾堆场的右侧进行收集。
优选的，所述步骤A中，沟渠的外侧壁采用防渗漏设计。沟渠的底面和垃圾堆场的底面没有采用防渗漏设计，利用了天然土地建成
优选的，所述步骤B中，生活垃圾进行好氧发酵。
优选的，所述步骤C之后还包括步骤D、将收集的垃圾渗滤液进行预处理；所述预处理包括沉淀处理，其步骤具体为：将垃圾渗滤液调pH至4.0-6.0，加入有机高岭土和纳米二氧化钛进行反应，有机高岭土的投加量为10-15g/L，纳米二氧化钛的投加量为5-10g/L，向反应液内提供波长为365nm的紫外光源并进行曝气，反应时间为2-3h，反应完成后将所得反应产物进行沉淀，沉淀时间为0.5-1h，得到上清液和沉淀物，沉淀物经清洗后得到有机高岭土与纳米二氧化钛的混合物，混合物循环使用2-3次后进行卫生填埋。
优选的，所述有机高岭土由以下方法制备得到：
（1）将高岭土加入盐酸与硫酸组成的混酸溶液中，高岭土与混酸溶液的重量比为1:3-5，充分搅拌后，得到高岭土混酸溶液；
（2）将重量比为10-20:5-10:1的十六烷基三甲基嗅化铵、聚合氯化铝和聚丙烯酞胺依次加入高岭土混酸溶液中，其中十六烷基三甲基嗅化铵与步骤(1)中高岭土的重量比为1:10-20，将所得混合液于65-75℃的温度下反应3-4h，对所得产物进行压滤，得到压滤沉淀物与压滤液，用AgN03溶液对压滤液进行检测，若压滤液中产生沉淀，则将压滤沉淀物用蒸馏水洗涤后再进行压滤，直至检测到压滤液中无沉淀为止，将最终压滤沉淀物烘干并于95-105℃下活化0.5-1.5h，得到有机高岭土。
所述步骤（1）具体为：将10-30mL质量分数为36.5%的盐酸溶液与20-40mL质量分数为98%的浓硫酸先后缓慢地加入270-430mL蒸馏水中，搅拌均匀后冷却至室温，得到混酸溶液；将100g高岭土加入300-500mL混酸溶液中，用磁力搅拌器在室温下搅拌4-6h，转速为1000-1400r/min，得到高岭土混酸溶液。
所述AgN03溶液的质量分数为5-10%。
优选的，所述曝气是指通过曝气系统向反应液内提供空气，曝气量为0.4-0.6L/min。
本发明的沉淀处理中利用了紫外光源与曝气系统，大幅度降低了垃圾渗滤液中有机污染物和氨氮的含量，减轻了后续处理系统的压力；在反应液中使用紫外光源的照射可以促使光催化反应的顺利进行，此外，还可以对垃圾渗滤液进行杀菌消毒、降低臭味。对反应液进行曝气可以使得反应液内的有机高岭土和纳米二氧化钛处于悬浮状态，更充分的与污染物接触，有利于对污染物的吸附及反应的顺利进行。
本发明的沉淀处理将光催化作用与吸附作用相结合，对垃圾渗滤液的处理效果明显提高，化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)的最高去除率分别可达93%和60%，明显优于单纯依靠有机高岭土吸附或纳米二氧化钛光催化的处理效果。
本发明的沉淀处理可以处理不同填埋龄的垃圾渗滤液，并且随着填埋龄的增长，对垃圾渗滤液的处理能力也愈加明显。
本发明的沉淀处理操作简单、管理方便、效果稳定，由于所需反应器少，在工程应用时可以减少构筑物的基建成本;本发明使用的改性有机高岭土价格低廉，与纳米二氧化钛联合处理垃圾渗滤液时可以重复利用2-3次，降低了运行成本。
本发明的沉淀处理二次污染小，最终排出处理系统的废弃物量少。
优选的，所述预处理还包括离子交换处理，将沉淀处理后得到的上清液经离子交换柱反应器进行离子交换处理，离子交换柱反应器的内部设有间歇式搅拌器和多孔挡板，所述的间歇式搅拌器设置于相邻两块多孔档板之间，离子交换柱反应器内部装填有离子交换剂；所述多孔挡板的孔的孔径为1.5mm，相邻两块多孔挡板之间的间距为0.5-2m；所述间歇式搅拌器的搅拌桨叶外直径为离子交换柱反应器的横向直径的1/3-1/4。
优选的，所述离子交换剂为强酸性阳离子交换剂，强酸性阳离子交换剂是通过磺化珠状聚合物而获得，珠状聚合物包括如下重量份的原料：主单体60-80份、交联剂20-40份和共聚单体5-15份。
优选的，所述主单体是由苯乙烯和乙烯基甲苯以重量比1.2-2.0:1组成的混合物；所述交联剂是由二乙烯基苯和三乙烯基苯以重量比1:1.5-2.5组成的混合物；所述共聚单体是由乙烯基醚类和乙烯基酯类以重量比1:0.6-1.4组成的混合物；所述乙烯基醚类是由乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚和丁二醇二乙烯基醚以重量比0.8-1.6:1:2.2-3.0组成的混合物；所述乙烯基酯类是由乙酸乙烯酯和乙酸异丙烯酯以重量比1.6-2.4：1组成的混合物。
优选的，所述强酸性阳离子交换剂由以下步骤制得：
A、讲上述重量份的主单体、交联剂和共聚单体通过悬浮聚合法制得珠状聚合物；
B、将制得的珠状聚合物通过硫酸、三氧化硫和/或氯磺酸的作用转化成强酸性阳离子交换剂。
本发明的阳离子交换剂具有迅速交换动力学、高机械和渗透稳定性以及高氧化稳定性。
本发明的有益效果在于：本发明的方法利用虹吸的原理，使垃圾堆场的生活垃圾发酵时产生的垃圾渗滤液在沟渠水压的作用下流向垃圾堆场的右侧，在垃圾堆场的右侧进行收集，可以防止垃圾渗滤液的垂直渗滤。
本发明的沉淀处理中利用了紫外光源与曝气系统，大幅度降低了垃圾渗滤液中有机污染物和氨氮的含量，减轻了后续处理系统的压力；在反应液中使用紫外光源的照射可以促使光催化反应的顺利进行，此外，还可以对垃圾渗滤液进行杀菌消毒、降低臭味。对反应液进行曝气可以使得反应液内的有机高岭土和纳米二氧化钛处于悬浮状态，更充分的与污染物接触，有利于对污染物的吸附及反应的顺利进行。
本发明的沉淀处理将光催化作用与吸附作用相结合，对垃圾渗滤液的处理效果明显提高，化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)的最高去除率分别可达93%和60%，明显优于单纯依靠有机高岭土吸附或纳米二氧化钛光催化的处理效果。
本发明的沉淀处理可以处理不同填埋龄的垃圾渗滤液，并且随着填埋龄的增长，对垃圾渗滤液的处理能力也愈加明显。
本发明的沉淀处理操作简单、管理方便、效果稳定，由于所需反应器少，在工程应用时可以减少构筑物的基建成本;本发明使用的改性有机高岭土价格低廉，与纳米二氧化钛联合处理垃圾渗滤液时可以重复利用2-3次，降低了运行成本。
本发明的沉淀处理二次污染小，最终排出处理系统的废弃物量少。
本发明的阳离子交换剂具有迅速交换动力学、高机械和渗透稳定性以及高氧化稳定性。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种利用水压控制垃圾渗滤液定向收集的方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、在围绕垃圾堆场的前侧、左侧和后侧挖一条连通的沟渠；
B、在沟渠中加水，使水位高于垃圾堆场的底面；
C、垃圾堆场的生活垃圾发酵时产生的垃圾渗滤液在沟渠水压的作用下流向垃圾堆场的右侧，在垃圾堆场的右侧进行收集。
其中，所述步骤A中，沟渠的外侧壁采用防渗漏设计。
所述步骤B中，生活垃圾进行好氧发酵。
所述步骤C之后还包括步骤D、将收集的垃圾渗滤液进行预处理；所述预处理包括沉淀处理，其步骤具体为：将垃圾渗滤液调pH至4.0，加入有机高岭土和纳米二氧化钛进行反应，有机高岭土的投加量为10g/L，纳米二氧化钛的投加量为5g/L，向反应液内提供波长为365nm的紫外光源并进行曝气，反应时间为2h，反应完成后将所得反应产物进行沉淀，沉淀时间为0.5h，得到上清液和沉淀物，沉淀物经清洗后得到有机高岭土与纳米二氧化钛的混合物，混合物循环使用2次后进行卫生填埋。
所述有机高岭土由以下方法制备得到：
（1）将高岭土加入盐酸与硫酸组成的混酸溶液中，高岭土与混酸溶液的重量比为1:3，充分搅拌后，得到高岭土混酸溶液；
（2）将重量比为10:5:1的十六烷基三甲基嗅化铵、聚合氯化铝和聚丙烯酞胺依次加入高岭土混酸溶液中，其中十六烷基三甲基嗅化铵与步骤(1)中高岭土的重量比为1:10，将所得混合液于65℃的温度下反应3h，对所得产物进行压滤，得到压滤沉淀物与压滤液，用AgN03溶液对压滤液进行检测，若压滤液中产生沉淀，则将压滤沉淀物用蒸馏水洗涤后再进行压滤，直至检测到压滤液中无沉淀为止，将最终压滤沉淀物烘干并于95℃下活化0.5h，得到有机高岭土。
所述曝气是指通过曝气系统向反应液内提供空气，曝气量为0.4L/min。
所述预处理还包括离子交换处理，将沉淀处理后得到的上清液经离子交换柱反应器进行离子交换处理，离子交换柱反应器的内部设有间歇式搅拌器和多孔挡板，所述的间歇式搅拌器设置于相邻两块多孔档板之间，离子交换柱反应器内部装填有离子交换剂；所述多孔挡板的孔的孔径为1.5mm，相邻两块多孔挡板之间的间距为0.5m；所述间歇式搅拌器的搅拌桨叶外直径为离子交换柱反应器的横向直径的1/3。
所述离子交换剂为强酸性阳离子交换剂，强酸性阳离子交换剂是通过磺化珠状聚合物而获得，珠状聚合物包括如下重量份的原料：主单体60份、交联剂40份和共聚单体5份。
所述主单体是由苯乙烯和乙烯基甲苯以重量比1.2:1组成的混合物；所述交联剂是由二乙烯基苯和三乙烯基苯以重量比1:1.5组成的混合物；所述共聚单体是由乙烯基醚类和乙烯基酯类以重量比1:0.6组成的混合物；所述乙烯基醚类是由乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚和丁二醇二乙烯基醚以重量比0.8:1:2.2组成的混合物；所述乙烯基酯类是由乙酸乙烯酯和乙酸异丙烯酯以重量比1.6：1组成的混合物。
所述强酸性阳离子交换剂由以下步骤制得：
A、讲上述重量份的主单体、交联剂和共聚单体通过悬浮聚合法制得珠状聚合物；
B、将制得的珠状聚合物通过硫酸、三氧化硫和/或氯磺酸的作用转化成强酸性阳离子交换剂。
实施例2
一种利用水压控制垃圾渗滤液定向收集的方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、在围绕垃圾堆场的前侧、左侧和后侧挖一条连通的沟渠；
B、在沟渠中加水，使水位高于垃圾堆场的底面；
C、垃圾堆场的生活垃圾发酵时产生的垃圾渗滤液在沟渠水压的作用下流向垃圾堆场的右侧，在垃圾堆场的右侧进行收集。
其中，所述步骤A中，沟渠的外侧壁采用防渗漏设计。
所述步骤B中，生活垃圾进行好氧发酵。
所述步骤C之后还包括步骤D、将收集的垃圾渗滤液进行预处理；所述预处理包括沉淀处理，其步骤具体为：将垃圾渗滤液调pH至4.5，加入有机高岭土和纳米二氧化钛进行反应，有机高岭土的投加量为11g/L，纳米二氧化钛的投加量为6g/L，向反应液内提供波长为365nm的紫外光源并进行曝气，反应时间为2.5h，反应完成后将所得反应产物进行沉淀，沉淀时间为1h，得到上清液和沉淀物，沉淀物经清洗后得到有机高岭土与纳米二氧化钛的混合物，混合物循环使用3次后进行卫生填埋。
所述有机高岭土由以下方法制备得到：
（1）将高岭土加入盐酸与硫酸组成的混酸溶液中，高岭土与混酸溶液的重量比为1:3.5，充分搅拌后，得到高岭土混酸溶液；
（2）将重量比为12:6:1的十六烷基三甲基嗅化铵、聚合氯化铝和聚丙烯酞胺依次加入高岭土混酸溶液中，其中十六烷基三甲基嗅化铵与步骤(1)中高岭土的重量比为1:12，将所得混合液于68℃的温度下反应3.5h，对所得产物进行压滤，得到压滤沉淀物与压滤液，用AgN03溶液对压滤液进行检测，若压滤液中产生沉淀，则将压滤沉淀物用蒸馏水洗涤后再进行压滤，直至检测到压滤液中无沉淀为止，将最终压滤沉淀物烘干并于98℃下活化1.0h，得到有机高岭土。
所述曝气是指通过曝气系统向反应液内提供空气，曝气量为0.5L/min。
所述预处理还包括离子交换处理，将沉淀处理后得到的上清液经离子交换柱反应器进行离子交换处理，离子交换柱反应器的内部设有间歇式搅拌器和多孔挡板，所述的间歇式搅拌器设置于相邻两块多孔档板之间，离子交换柱反应器内部装填有离子交换剂；所述多孔挡板的孔的孔径为1.5mm，相邻两块多孔挡板之间的间距为1m；所述间歇式搅拌器的搅拌桨叶外直径为离子交换柱反应器的横向直径的1/4。
所述离子交换剂为强酸性阳离子交换剂，强酸性阳离子交换剂是通过磺化珠状聚合物而获得，珠状聚合物包括如下重量份的原料：主单体65份、交联剂35份和共聚单体8份。
所述主单体是由苯乙烯和乙烯基甲苯以重量比1.4:1组成的混合物；所述交联剂是由二乙烯基苯和三乙烯基苯以重量比1:1.8组成的混合物；所述共聚单体是由乙烯基醚类和乙烯基酯类以重量比1:0.8组成的混合物；所述乙烯基醚类是由乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚和丁二醇二乙烯基醚以重量比1.0:1:2.4组成的混合物；所述乙烯基酯类是由乙酸乙烯酯和乙酸异丙烯酯以重量比1.8：1组成的混合物。
所述强酸性阳离子交换剂由以下步骤制得：
A、讲上述重量份的主单体、交联剂和共聚单体通过悬浮聚合法制得珠状聚合物；
B、将制得的珠状聚合物通过硫酸、三氧化硫和/或氯磺酸的作用转化成强酸性阳离子交换剂。
实施例3
一种利用水压控制垃圾渗滤液定向收集的方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、在围绕垃圾堆场的前侧、左侧和后侧挖一条连通的沟渠；
B、在沟渠中加水，使水位高于垃圾堆场的底面；
C、垃圾堆场的生活垃圾发酵时产生的垃圾渗滤液在沟渠水压的作用下流向垃圾堆场的右侧，在垃圾堆场的右侧进行收集。
其中，所述步骤A中，沟渠的外侧壁采用防渗漏设计。
所述步骤B中，生活垃圾进行好氧发酵。
所述步骤C之后还包括步骤D、将收集的垃圾渗滤液进行预处理；所述预处理包括沉淀处理，其步骤具体为：将垃圾渗滤液调pH至5.0，加入有机高岭土和纳米二氧化钛进行反应，有机高岭土的投加量为12g/L，纳米二氧化钛的投加量为7g/L，向反应液内提供波长为365nm的紫外光源并进行曝气，反应时间为2.5h，反应完成后将所得反应产物进行沉淀，沉淀时间为0.5h，得到上清液和沉淀物，沉淀物经清洗后得到有机高岭土与纳米二氧化钛的混合物，混合物循环使用2次后进行卫生填埋。
所述有机高岭土由以下方法制备得到：
（1）将高岭土加入盐酸与硫酸组成的混酸溶液中，高岭土与混酸溶液的重量比为1:4，充分搅拌后，得到高岭土混酸溶液；
（2）将重量比为15:8:1的十六烷基三甲基嗅化铵、聚合氯化铝和聚丙烯酞胺依次加入高岭土混酸溶液中，其中十六烷基三甲基嗅化铵与步骤(1)中高岭土的重量比为1:15，将所得混合液于70℃的温度下反应4h，对所得产物进行压滤，得到压滤沉淀物与压滤液，用AgN03溶液对压滤液进行检测，若压滤液中产生沉淀，则将压滤沉淀物用蒸馏水洗涤后再进行压滤，直至检测到压滤液中无沉淀为止，将最终压滤沉淀物烘干并于100℃下活化1.0h，得到有机高岭土。
所述曝气是指通过曝气系统向反应液内提供空气，曝气量为0.6L/min。
所述预处理还包括离子交换处理，将沉淀处理后得到的上清液经离子交换柱反应器进行离子交换处理，离子交换柱反应器的内部设有间歇式搅拌器和多孔挡板，所述的间歇式搅拌器设置于相邻两块多孔档板之间，离子交换柱反应器内部装填有离子交换剂；所述多孔挡板的孔的孔径为1.5mm，相邻两块多孔挡板之间的间距为1m；所述间歇式搅拌器的搅拌桨叶外直径为离子交换柱反应器的横向直径的1/3。
所述离子交换剂为强酸性阳离子交换剂，强酸性阳离子交换剂是通过磺化珠状聚合物而获得，珠状聚合物包括如下重量份的原料：主单体70份、交联剂30份和共聚单体10份。
所述主单体是由苯乙烯和乙烯基甲苯以重量比1.6:1组成的混合物；所述交联剂是由二乙烯基苯和三乙烯基苯以重量比1:2.0组成的混合物；所述共聚单体是由乙烯基醚类和乙烯基酯类以重量比1:1.0组成的混合物；所述乙烯基醚类是由乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚和丁二醇二乙烯基醚以重量比1.2:1:2.6组成的混合物；所述乙烯基酯类是由乙酸乙烯酯和乙酸异丙烯酯以重量比2.0：1组成的混合物。
所述强酸性阳离子交换剂由以下步骤制得：
A、讲上述重量份的主单体、交联剂和共聚单体通过悬浮聚合法制得珠状聚合物；
B、将制得的珠状聚合物通过硫酸、三氧化硫和/或氯磺酸的作用转化成强酸性阳离子交换剂。
实施例4
一种利用水压控制垃圾渗滤液定向收集的方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、在围绕垃圾堆场的前侧、左侧和后侧挖一条连通的沟渠；
B、在沟渠中加水，使水位高于垃圾堆场的底面；
C、垃圾堆场的生活垃圾发酵时产生的垃圾渗滤液在沟渠水压的作用下流向垃圾堆场的右侧，在垃圾堆场的右侧进行收集。
其中，所述步骤A中，沟渠的外侧壁采用防渗漏设计。
所述步骤B中，生活垃圾进行好氧发酵。
所述步骤C之后还包括步骤D、将收集的垃圾渗滤液进行预处理；所述预处理包括沉淀处理，其步骤具体为：将垃圾渗滤液调pH至5.5，加入有机高岭土和纳米二氧化钛进行反应，有机高岭土的投加量为14g/L，纳米二氧化钛的投加量为8g/L，向反应液内提供波长为365nm的紫外光源并进行曝气，反应时间为3h，反应完成后将所得反应产物进行沉淀，沉淀时间为1h，得到上清液和沉淀物，沉淀物经清洗后得到有机高岭土与纳米二氧化钛的混合物，混合物循环使用3次后进行卫生填埋。
所述有机高岭土由以下方法制备得到：
（1）将高岭土加入盐酸与硫酸组成的混酸溶液中，高岭土与混酸溶液的重量比为1:4.5，充分搅拌后，得到高岭土混酸溶液；
（2）将重量比为18:9:1的十六烷基三甲基嗅化铵、聚合氯化铝和聚丙烯酞胺依次加入高岭土混酸溶液中，其中十六烷基三甲基嗅化铵与步骤(1)中高岭土的重量比为1:18，将所得混合液于72℃的温度下反应3.5h，对所得产物进行压滤，得到压滤沉淀物与压滤液，用AgN03溶液对压滤液进行检测，若压滤液中产生沉淀，则将压滤沉淀物用蒸馏水洗涤后再进行压滤，直至检测到压滤液中无沉淀为止，将最终压滤沉淀物烘干并于102℃下活化1.5h，得到有机高岭土。
所述曝气是指通过曝气系统向反应液内提供空气，曝气量为0.4L/min。
所述预处理还包括离子交换处理，将沉淀处理后得到的上清液经离子交换柱反应器进行离子交换处理，离子交换柱反应器的内部设有间歇式搅拌器和多孔挡板，所述的间歇式搅拌器设置于相邻两块多孔档板之间，离子交换柱反应器内部装填有离子交换剂；所述多孔挡板的孔的孔径为1.5mm，相邻两块多孔挡板之间的间距为1.5m；所述间歇式搅拌器的搅拌桨叶外直径为离子交换柱反应器的横向直径的1/4。
所述离子交换剂为强酸性阳离子交换剂，强酸性阳离子交换剂是通过磺化珠状聚合物而获得，珠状聚合物包括如下重量份的原料：主单体75份、交联剂25份和共聚单体12份。
所述主单体是由苯乙烯和乙烯基甲苯以重量比1.8:1组成的混合物；所述交联剂是由二乙烯基苯和三乙烯基苯以重量比1:2.2组成的混合物；所述共聚单体是由乙烯基醚类和乙烯基酯类以重量比1:1.2组成的混合物；所述乙烯基醚类是由乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚和丁二醇二乙烯基醚以重量比1.4:1:2.8组成的混合物；所述乙烯基酯类是由乙酸乙烯酯和乙酸异丙烯酯以重量比2.2：1组成的混合物。
所述强酸性阳离子交换剂由以下步骤制得：
A、讲上述重量份的主单体、交联剂和共聚单体通过悬浮聚合法制得珠状聚合物；
B、将制得的珠状聚合物通过硫酸、三氧化硫和/或氯磺酸的作用转化成强酸性阳离子交换剂。
实施例5
一种利用水压控制垃圾渗滤液定向收集的方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、在围绕垃圾堆场的前侧、左侧和后侧挖一条连通的沟渠；
B、在沟渠中加水，使水位高于垃圾堆场的底面；
C、垃圾堆场的生活垃圾发酵时产生的垃圾渗滤液在沟渠水压的作用下流向垃圾堆场的右侧，在垃圾堆场的右侧进行收集。
其中，所述步骤A中，沟渠的外侧壁采用防渗漏设计。
所述步骤B中，生活垃圾进行好氧发酵。
所述步骤C之后还包括步骤D、将收集的垃圾渗滤液进行预处理；所述预处理包括沉淀处理，其步骤具体为：将垃圾渗滤液调pH至6.0，加入有机高岭土和纳米二氧化钛进行反应，有机高岭土的投加量为15g/L，纳米二氧化钛的投加量为10g/L，向反应液内提供波长为365nm的紫外光源并进行曝气，反应时间为2h，反应完成后将所得反应产物进行沉淀，沉淀时间为0.5h，得到上清液和沉淀物，沉淀物经清洗后得到有机高岭土与纳米二氧化钛的混合物，混合物循环使用2次后进行卫生填埋。
所述有机高岭土由以下方法制备得到：
（1）将高岭土加入盐酸与硫酸组成的混酸溶液中，高岭土与混酸溶液的重量比为1: 5，充分搅拌后，得到高岭土混酸溶液；
（2）将重量比为20:10:1的十六烷基三甲基嗅化铵、聚合氯化铝和聚丙烯酞胺依次加入高岭土混酸溶液中，其中十六烷基三甲基嗅化铵与步骤(1)中高岭土的重量比为1:20，将所得混合液于75℃的温度下反应4h，对所得产物进行压滤，得到压滤沉淀物与压滤液，用AgN03溶液对压滤液进行检测，若压滤液中产生沉淀，则将压滤沉淀物用蒸馏水洗涤后再进行压滤，直至检测到压滤液中无沉淀为止，将最终压滤沉淀物烘干并于105℃下活化0.5h，得到有机高岭土。
所述曝气是指通过曝气系统向反应液内提供空气，曝气量为0.5L/min。
所述预处理还包括离子交换处理，将沉淀处理后得到的上清液经离子交换柱反应器进行离子交换处理，离子交换柱反应器的内部设有间歇式搅拌器和多孔挡板，所述的间歇式搅拌器设置于相邻两块多孔档板之间，离子交换柱反应器内部装填有离子交换剂；所述多孔挡板的孔的孔径为1.5mm，相邻两块多孔挡板之间的间距为2m；所述间歇式搅拌器的搅拌桨叶外直径为离子交换柱反应器的横向直径的1/3。
所述离子交换剂为强酸性阳离子交换剂，强酸性阳离子交换剂是通过磺化珠状聚合物而获得，珠状聚合物包括如下重量份的原料：主单体80份、交联剂20份和共聚单体15份。
所述主单体是由苯乙烯和乙烯基甲苯以重量比2.0:1组成的混合物；所述交联剂是由二乙烯基苯和三乙烯基苯以重量比1:
2.5组成的混合物；所述共聚单体是由乙烯基醚类和乙烯基酯类以重量比1: 1.4组成的混合物；所述乙烯基醚类是由乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚和丁二醇二乙烯基醚以重量比1.6:1: 3.0组成的混合物；所述乙烯基酯类是由乙酸乙烯酯和乙酸异丙烯酯以重量比2.4：1组成的混合物。
所述强酸性阳离子交换剂由以下步骤制得：
A、讲上述重量份的主单体、交联剂和共聚单体通过悬浮聚合法制得珠状聚合物；
B、将制得的珠状聚合物通过硫酸、三氧化硫和/或氯磺酸的作用转化成强酸性阳离子交换剂。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种利用水压控制垃圾渗滤液定向收集的方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、在围绕垃圾堆场的前侧、左侧和后侧挖一条连通的沟渠；
B、在沟渠中加水，使水位高于垃圾堆场的底面；
C、垃圾堆场的生活垃圾发酵时产生的垃圾渗滤液在沟渠水压的作用下流向垃圾堆场的右侧，在垃圾堆场的右侧进行收集；
所述步骤C之后还包括步骤D、将收集的垃圾渗滤液进行预处理；所述预处理包括沉淀处理，其步骤具体为：将垃圾渗滤液调pH至4.0-6.0，加入有机高岭土和纳米二氧化钛进行反应，有机高岭土的投加量为10-15g/L，纳米二氧化钛的投加量为5-10g/L，向反应液内提供波长为365nm的紫外光源并进行曝气，反应时间为2-3h，反应完成后将所得反应产物进行沉淀，沉淀时间为0.5-1h，得到上清液和沉淀物，沉淀物经清洗后得到有机高岭土与纳米二氧化钛的混合物，混合物循环使用2-3次后进行卫生填埋；
所述预处理还包括离子交换处理，将沉淀处理后得到的上清液经离子交换柱反应器进行离子交换处理，离子交换柱反应器的内部设有间歇式搅拌器和多孔挡板，所述的间歇式搅拌器设置于相邻两块多孔档板之间，离子交换柱反应器内部装填有离子交换剂；所述多孔挡板的孔的孔径为1.5mm，相邻两块多孔挡板之间的间距为0.5-2m；所述间歇式搅拌器的搅拌桨叶外直径为离子交换柱反应器的横向直径的1/3-1/4；
所述离子交换剂为强酸性阳离子交换剂，强酸性阳离子交换剂是通过磺化珠状聚合物而获得，珠状聚合物包括如下重量份的原料：主单体60-80份、交联剂20-40份和共聚单体5-15份；
所述主单体是由苯乙烯和乙烯基甲苯以重量比1.2-2.0:1组成的混合物；所述交联剂是由二乙烯基苯和三乙烯基苯以重量比1:1.5-2.5组成的混合物；所述共聚单体是由乙烯基醚类和乙烯基酯类以重量比1:0.6-1.4组成的混合物；所述乙烯基醚类是由乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚和丁二醇二乙烯基醚以重量比0.8-1.6:1:2.2-3.0组成的混合物；所述乙烯基酯类是由乙酸乙烯酯和乙酸异丙烯酯以重量比1.6-2.4：1组成的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种利用水压控制垃圾渗滤液定向收集的方法，其特征在于：所述步骤A中，沟渠的外侧壁采用防渗漏设计。
3.根据权利要求1所述的一种利用水压控制垃圾渗滤液定向收集的方法，其特征在于：所述步骤B中，生活垃圾进行好氧发酵。
4.根据权利要求1所述的一种利用水压控制垃圾渗滤液定向收集的方法，其特征在于：所述有机高岭土由以下方法制备得到：
（1）将高岭土加入盐酸与硫酸组成的混酸溶液中，高岭土与混酸溶液的重量比为1:3-5，充分搅拌后，得到高岭土混酸溶液；
（2）将重量比为10-20:5-10:1的十六烷基三甲基嗅化铵、聚合氯化铝和聚丙烯酞胺依次加入高岭土混酸溶液中，其中十六烷基三甲基嗅化铵与步骤(1)中高岭土的重量比为1:10-20，将所得混合液于65-75℃的温度下反应3-4h，对所得产物进行压滤，得到压滤沉淀物与压滤液，用AgN03溶液对压滤液进行检测，若压滤液中产生沉淀，则将压滤沉淀物用蒸馏水洗涤后再进行压滤，直至检测到压滤液中无沉淀为止，将最终压滤沉淀物烘干并于95-105℃下活化0.5-1.5h，得到有机高岭土。
5.根据权利要求1所述的一种利用水压控制垃圾渗滤液定向收集的方法，其特征在于：所述曝气是指通过曝气系统向反应液内提供空气，曝气量为0.4-0.6L/min。
6.根据权利要求1所述的一种利用水压控制垃圾渗滤液定向收集的方法，其特征在于：所述强酸性阳离子交换剂由以下步骤制得：
A、讲上述重量份的主单体、交联剂和共聚单体通过悬浮聚合法制得珠状聚合物；
B、将制得的珠状聚合物通过硫酸、三氧化硫和/或氯磺酸的作用转化成强酸性阳离子交换剂。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
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