CN105236518A - 一种磁场强化铁碳微电解处理垃圾渗滤液中有机污染物的方法 - Google Patents

一种磁场强化铁碳微电解处理垃圾渗滤液中有机污染物的方法 Download PDF

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Abstract

一种磁场强化铁碳微电解处理垃圾渗滤液中有机污染物的方法，在反应池周围外施加磁场，向反应池内有机物污染的废水中加入零价铁与颗粒活性炭，外力搅拌下使得水体得到净化。本方法能够有效的去除垃圾渗滤有中的有机污染物，提高铁碳的利用率，减少药剂的消耗，加快反应速率。反应一旦启动，操作简便，易于控制，经济节约。

Description

一种磁场强化铁碳微电解处理垃圾渗滤液中有机污染物的方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体地涉及一种磁场强化铁碳微电解降解垃圾渗滤液中有机污染物的方法。
背景技术
国内外的相关报道显示，有机污染物是垃圾渗滤有中主要的污染物之一。垃圾渗滤有中的有机物种类繁多，成分复杂，浓度较高，大多具有毒性，尤其是持久性有机污染物和新型有机污染物。这些有机污染物不仅具有“三致”效应，而且还具有内分泌干扰作用。目前有机污染物处理技术主要有以下几类：生物处理技术、化学氧化技术、物化技术和催化氧化技术。每一种有机污染物处理方法都存在不同程度的缺点：生物法的周期较长，对于某些难生化降解的有机污染物废水的处理难以满足净化要求；化学氧化法有可能会产生有毒副产物；物化法的缺点是去除率低、运转费用高、可能带来二次污染；电催化氧化法需要外加电场作用，一定程度上制约了该方法的发展和应用。
铁碳微电解工艺作为一种经济高效、操作简便和材料廉价易得的废水处理工艺，能够通过氧化还原、吸附作用和絮凝作用去除水体中的污染物。但是铁碳微电解工艺也存在着不足之处，比如在pH值较低的情况下，铁的溶出量增大，使得水体中铁离子含量超标；且反应过后的碱中和阶段产生大量的含铁废泥；容易形成板结或出现沟流现象，降低处理效果；阳极容易出现钝化等现象。
目前强化铁碳微电解的工艺主要有：超声强化、外加电场强化、阳极多金属材料制备和加入其他试剂等。
磁现象是一种普遍存在的物理现象，早在20世纪20年代就有研究者研究过磁场对化学反应的影响，磁场所产生的磁力能够改变物质最外层的电子运动，从而对化学反应产生影响。目前国内外还没有报道磁场强化铁碳微电解工艺去除垃圾渗滤液中有机污染物的研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁场强化铁碳微电解处理垃圾渗滤液中有机污染物的方法，以利用磁场强化铁碳微电解工艺去除垃圾渗滤液中有机污染物，降低阳极钝化，加速阳极反应，提高工艺去除有机污染物的反应速率和去除效果。
为实现上述目的，本发明提供的磁场强化铁碳微电解处理垃圾渗滤液中有机污染物的方法，是在反应池周围外施加磁场，向反应池内有机物污染的废水中加入零价铁与颗粒活性炭，外力搅拌下使得水体得到净化。
所述的方法中，废水的pH值为3.0-6.5。
所述的方法中，零价铁与颗粒活性炭的重量比为1:5-5:1。
所述的方法中，废水中零价铁与颗粒活性炭的加入量均为10-30mg/L。
所述的方法中，零价铁为纳米铁。
所述的方法中，外加磁场的磁场强度为40-200mT。
所述的方法中，外加磁场为低温超导磁体的磁场。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
本发明主要针对垃圾渗滤中有机污染物的去除。与现有技术相比，本发明基于在超导磁体强磁场的作用下，能够降低阳极的钝化，加速阳极反应，利用磁场提高铁碳微电解的效率，加快有机污染物降解速率，提高铁碳对有机物污染物的去除率，提高有机物的絮凝沉降速度和过滤速度，同时减小了铁碳的投加量，降低处理成本。使得水体得到净化，使用安全，可以保证出水的质量。
1、本发明与现行的铁碳去除有机物技术相比，可提高铁碳对有机物的去除效率，同时减小铁碳的投加量，提高铁碳的利用率。
2、本发明使铁碳法去除有机污染物的环境和应用范围得以拓宽，将铁碳去除有机物的有效pH范围由弱碱性拓宽到弱酸性到强碱性较宽的pH使用范围。不仅适用于厌氧环境而且适用于好氧环境；不但适用于工业废水，而且适用于地下水处理；
3、采用超导磁场强化铁碳去除有机物，利用磁场能够降低水分子间的约束力，改变絮凝物的结构，使絮凝物粒度增大，从而提高絮体的沉降速率，缩短反应沉降时间，缩小反应器容积。同时，可显著改善滤渣的过滤性能，改善渣的脱水性能。
4、本发明对现有的铁碳去除有机物的完全混合式反应器进行改造比较简便，仅需将其置于低温超导磁场中。采用低温超导磁场的优势：磁场强度可变范围大，可根据实际需要调整磁场强度；超导磁场可利用空间大，可用于施加于大型反应器；低温超导磁场一旦低温启动运行，产生磁场的电线圈即在超导状态下运行，电阻为零，所以能耗为零，利用低温超导磁场强化硫化剂除汞所需额外运行成本低。
具体实施方式
本发明提供的利用磁场强化铁碳微电解降解垃圾渗滤液中有机污染物的方法，是在反应池周围外施加低温超导磁体产生的磁场，向反应池中有机物污染的废水加入零价铁与颗粒活性炭，外力搅拌下使得水体得到净化。
优选地，本发明的废水pH值为3.0-6.5，加入的零价铁与颗粒活性炭的量均控制在10-30mg/L，铁与碳的重量比为1:5-5:1；外加磁场的磁场强度控制在40-200mT，外加磁场为低温超导磁场；污染物降解的时间为10-150min。其中铁为纳米铁。
以下举实施例作详细说明。
实施例1
在低温超导磁体磁场强度为50mT条件下，向初始COD浓度为3000mg/L的垃圾渗滤液中，按照铁碳比1:1，各自15mg/L的标准添加，反应时间为10min。对COD的去除率达到41.35％。而在相同的无磁场条件下,对COD的去除率为28.46％。
实施例2
在低温超导磁体磁场强度为50mT条件下，向初始浓度为3000mg/L的对COD液中，按照按照铁碳比1:1，各自15mg/L的标准添加，反应时间为90min。对COD的去除率达到59.76％。而在相同的无磁场条件下,对COD的去除率为42.45％。
实施例3
在磁场强度为50mT条件下，向初始COD浓度为3000mg/L的垃圾渗滤液液中，按照按照铁碳比1:1，各自15mg/L的标准添加，反应时间为150min。对COD的去除率达到65.32％。而在相同的无磁场条件下,对COD的去除率为46.95％。

Claims (7)

1.一种磁场强化铁碳微电解处理垃圾渗滤液中有机污染物的方法，在反应池周围外施加磁场，向反应池内有机物污染的废水中加入零价铁与颗粒活性炭，外力搅拌下使得水体得到净化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，废水的pH值为3.0-6.5。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，零价铁与颗粒活性炭的重量比为1:5-5:1。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，废水中零价铁与颗粒活性炭的加入量均为10-30mg/L。
5.根据权利要求1、3或4所述的方法，其中，零价铁为纳米铁。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，外加磁场的磁场强度为40-200mT。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其中，外加磁场为低温超导磁体的磁场。
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