CN109019960A - 一种污染土壤的渗透水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种污染土壤的渗透水的的处理方法，包括如下步骤：步骤1，将PAC溶液加入至废水中，搅拌均匀后静置沉淀，混凝后取上层清液；步骤2，在上层清液中加入酸液并搅拌均匀，调节pH至3，得到酸性废水；步骤3，将硫酸亚铁溶液加入至酸性废水中搅拌均匀，然后加入双氧水搅拌反应60min；步骤4，将氢氧化钠加入至步骤3的反应液中，调节pH至8，静置沉淀30min后抽取上清液排放，即为出水。本发明解决了污染土壤渗透水成分复杂，难以处理的问题，通过絮凝和氧化还原反应，有效的的降低废水的总磷、总氮和COD的含量，降低了后续工艺的处理难度。

Description

一种污染土壤的渗透水的处理方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种污染土壤的渗透水的的处理方法。
背景技术
由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。凡是妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还通过粮食、蔬菜，水果等间接影响人体健康的物质，都叫做土壤污染物。土壤污染物大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物主要包括酸、碱、重金属，盐类、放射性元素铯、锶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、3,4-苯并芘以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等。当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累通过“土壤→植物→人体”，或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收，达到危害人体健康的程度，就是土壤污染。
污染土壤本身受到污染物的侵蚀，本身的污染物成分复杂，故此，污染土壤的渗透水受到污染土壤的影响，水质成分复杂，且采用一般的生物处理工艺进行处理，会造成微生物死亡等影响，从而造成对污水处理系统的冲击。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种污染土壤的渗透水的处理方法，解决了污染土壤渗透水成分复杂，难以处理的问题，通过絮凝和氧化还原反应，有效的的降低废水的总磷、总氮和COD的含量，降低了后续工艺的处理难度。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种污染土壤的渗透水的处理方法，包括如下步骤：
步骤1，将PAC溶液加入至废水中，搅拌均匀后静置沉淀，混凝后取上层清液；
步骤2，在上层清液中加入酸液并搅拌均匀，调节pH至3，得到酸性废水；
步骤3，将硫酸亚铁溶液加入至酸性废水中搅拌均匀，然后加入双氧水搅拌反应60min；
步骤4，将氢氧化钠加入至步骤3的反应液中，调节pH至8，静置沉淀30min后抽取上清液排放，即为出水。
所述步骤1中的PAC溶液在水样中的加入质量为1-3‰，所述搅拌速度为1000-2000r/min。
所述PAC溶液的浓度为1.15g/L。
所述步骤2中的酸液采用盐酸，所述盐酸中氯化氢的质量浓度为35％。
所述步骤3中的硫酸亚铁与双氧水的质量比为1:5，所述双氧水的加入质量是废水COD值的两倍。
所述步骤4中的氢氧化钠的质量浓度为15％。
所述步骤3中加入双氧水后的搅拌反应采用表曝机搅拌。
所述表曝机的曝气气体为空气，曝气速度为100-200mL/min,搅拌速度为1000-2000r/min。
所述步骤1与步骤4中取出上层清液后的污泥混合后进行压滤处理。
PAC，又称聚合氯化铝，是介于AlCl3和Al(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，能够在水中快速形成大的矾花，沉淀性能好；聚合氯化铝有较强的桥架吸附性能，在水解过程中，伴随发生凝聚，吸附和沉淀等物理化学过程。聚合氯化铝的结构由形态多变的多元羧基络合物组成，絮凝沉淀速度快，适用PH值范围宽，对管道设备无腐蚀性，净水效果明显，能有效去除水中色质、SS、COD、BOD及砷、汞等重金属离子。聚合氯化铝主要通过压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕等机理作用，使水中细微悬浮粒子和胶体离子脱稳，聚集、絮凝、混凝、沉淀，达到净化处理效果。在步骤1中,PAC的加入能够将废水的色度减低，透光性上升，废水中的悬浮物含量下降；同时总磷含量急剧下降。
抽取的上层清液通过盐酸调节至酸性，然后加入硫酸亚铁和双氧水搅拌均匀。H2O2在Fe2+的催化作用下分解产生·OH,其氧化电位达到2.8V,它通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子；于此同时，Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+与废水中的有机物形成混凝沉淀，将溶解的有机物转为有机铁盐沉淀。双氧水被催化形成的羟基自由基具有高反应活性，能够将有机物充分降解，从而降低COD浓度。硫酸亚铁与双氧水的质量比为1:5，能够最大限度的提升COD去除率；当反应体系中硫酸亚铁浓度较高时，过量的亚铁离子作为羟基自由基的捕捉剂，会形成自由基的大量消耗，降低整体的氧化降解能力；在检测过程中，过量亚铁离子会与重铬酸钾形成反应，导致COD测试值偏高；亚铁离子被氧化成铁离子，增加了出水的色度；当双氧水含量过量时，氧化降解过程中产生的中间产物会与羟基自由基的形成形成竞争，从而降低了羟基自由基的产生效率，降低整体的氧化降解效果；过量的双氧水会对羟基自由基形成消耗，从而造成氧化效率的降低；过量的双氧水利用率不高，形成大量的残留，从而增加出水COD。
硫酸亚铁与双氧水的加入能够形成进一步混凝，将COD与总氮总磷形成沉降效果；氧化反应结束后将氢氧化钠加入至反应体系内，氢氧根离子与废水中的铁离子形成絮凝胶体沉淀，絮凝胶体沉淀内部产生大量孔洞，将有机物与悬浮物进行吸附与包裹，最后沉降至溶液底部。抽取的上层清液不仅
表曝机又称为表面曝气机，主要用于污水处理厂曝气池充氧；在反应过程中双氧水在酸性条件下能够与硫酸亚铁形成反应，将亚铁离子转化为铁离子，与此同时，双氧水被消耗，转化为水，该反应过程中，双氧水不仅可以看做是氧化剂，同时也可以看做是引发剂；表曝机不仅具有良好的搅拌作用，能够将双氧水与硫酸亚铁充分混合，同时也具有良好的曝气效果，能够将空气中的氧气溶解至溶液中，提升溶解氧的含量，并且基于搅拌作用，溶解氧形成均匀的分散；双氧水作为引发剂的效果时，能够促进溶解氧对硫酸亚铁的反应，将亚铁离子转化为铁离子，溶解氧在酸性条件和双氧水的作用下转化为水。表曝机不仅提升了溶液的混合度，保证其完全混合，同时也提升溶解氧的反应，降低双氧水的消耗，降低了处理成本。
氢氧化钠的加入能够将反应体系中的铁离子转化为絮凝状的氢氧化铁沉淀，同时pH为8的条件下，双氧水与亚铁离子之间依旧存在反应，能够形成氢氧化铁沉淀，达到絮凝沉降的效果。
出水中COD与总磷含量得到降低，经出水直接进行生化降解处理总氮，保证排水达到排放标准。
步骤1中的PAC混凝后的沉淀和步骤4中的静置沉淀混合后形成污泥，进行压滤处理后能够作为建筑材料，形成环保循环使用。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
1.本发明解决了污染土壤渗透水成分复杂，难以处理的问题，通过絮凝和氧化还原反应，有效的的降低废水的总磷和COD的含量，降低了后续工艺的处理难度。
2.本发明采用表曝机作为搅拌装置，不仅能够提升溶解氧含量，同时能够促进双氧水反应，降低双氧水使用量，提升氧化还原效果。
具体实施方式
结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1
一种污染土壤的渗透水的处理方法，包括如下步骤：
步骤1，将PAC溶液加入至废水中，搅拌均匀后静置沉淀，混凝后取上层清液；
步骤2，在上层清液中加入酸液并搅拌均匀，调节pH至3，得到酸性废水；
步骤3，将硫酸亚铁溶液加入至酸性废水中搅拌均匀，然后加入双氧水搅拌反应60min；
步骤4，将氢氧化钠加入至步骤3的反应液中，调节pH至8，静置沉淀30min后抽取上清液排放，即为出水。
所述步骤1中的PAC溶液在水样中的加入质量为1‰，所述搅拌速度为1000r/min。
所述PAC溶液的浓度为1.15g/L。
所述步骤2中的酸液采用盐酸，所述盐酸中氯化氢的质量浓度为35％。
所述步骤3中的硫酸亚铁与双氧水的质量比为1:5，所述双氧水的加入质量是废水COD值的两倍。
所述步骤4中的氢氧化钠的质量浓度为15％。
所述步骤3中加入双氧水后的搅拌反应采用表曝机搅拌。
所述表曝机的曝气气体为空气，曝气速度为100mL/min,搅拌速度为1000r/min。
所述步骤1与步骤4中取出上层清液后的污泥混合后进行压滤处理。
实施例2
一种污染土壤的渗透水的处理方法，包括如下步骤：
步骤1，将PAC溶液加入至废水中，搅拌均匀后静置沉淀，混凝后取上层清液；
步骤2，在上层清液中加入酸液并搅拌均匀，调节pH至3，得到酸性废水；
步骤3，将硫酸亚铁溶液加入至酸性废水中搅拌均匀，然后加入双氧水搅拌反应60min；
步骤4，将氢氧化钠加入至步骤3的反应液中，调节pH至8，静置沉淀30min后抽取上清液排放，即为出水。
所述步骤1中的PAC溶液在水样中的加入质量为3‰，所述搅拌速度为2000r/min。
所述PAC溶液的浓度为1.15g/L。
所述步骤2中的酸液采用盐酸，所述盐酸中氯化氢的质量浓度为35％。
所述步骤3中的硫酸亚铁与双氧水的质量比为1:5，所述双氧水的加入质量是废水COD值的两倍。
所述步骤4中的氢氧化钠的质量浓度为15％。
所述步骤3中加入双氧水后的搅拌反应采用表曝机搅拌。
所述表曝机的曝气气体为空气，曝气速度为200mL/min,搅拌速度为2000r/min。
所述步骤1与步骤4中取出上层清液后的污泥混合后进行压滤处理。
实施例3
一种污染土壤的渗透水的处理方法，包括如下步骤：
步骤1，将PAC溶液加入至废水中，搅拌均匀后静置沉淀，混凝后取上层清液；
步骤2，在上层清液中加入酸液并搅拌均匀，调节pH至3，得到酸性废水；
步骤3，将硫酸亚铁溶液加入至酸性废水中搅拌均匀，然后加入双氧水搅拌反应60min；
步骤4，将氢氧化钠加入至步骤3的反应液中，调节pH至8，静置沉淀30min后抽取上清液排放，即为出水。
所述步骤1中的PAC溶液在水样中的加入质量为2‰，所述搅拌速度为1500r/min。
所述PAC溶液的浓度为1.15g/L。
所述步骤2中的酸液采用盐酸，所述盐酸中氯化氢的质量浓度为35％。
所述步骤3中的硫酸亚铁与双氧水的质量比为1:5，所述双氧水的加入质量是废水COD值的两倍。
所述步骤4中的氢氧化钠的质量浓度为15％。
所述步骤3中加入双氧水后的搅拌反应采用表曝机搅拌。
所述表曝机的曝气气体为空气，曝气速度为150mL/min,搅拌速度为1500r/min。
所述步骤1与步骤4中取出上层清液后的污泥混合后进行压滤处理。
性能测试
实施例1 实施例2 实施例3
COD去除率 88.22％ 90.03％ 92.24％
TP去除率 70.98％ 74.63％ 73.45％
综上所述，本发明具有以下优点：
1.本发明解决了污染土壤渗透水成分复杂，难以处理的问题，通过絮凝和氧化还原反应，有效的的降低废水的总磷和COD的含量，降低了后续工艺的处理难度。
2.本发明采用表曝机作为搅拌装置，不仅能够提升溶解氧含量，同时能够促进双氧水反应，降低双氧水使用量，提升氧化还原效果。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种污染土壤的渗透水的处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，将PAC溶液加入至废水中，搅拌均匀后静置沉淀，混凝后取上层清液；
步骤2，在上层清液中加入酸液并搅拌均匀，调节pH至3，得到酸性废水；
步骤3，将硫酸亚铁溶液加入至酸性废水中搅拌均匀，然后加入双氧水搅拌反应60min；
步骤4，将氢氧化钠加入至步骤3的反应液中，调节pH至8，静置沉淀30min后抽取上清液排放，即为出水。
2.根据权利要求1所述的一种污染土壤的渗透水的处理方法，其特征在于：所述步骤1中的PAC溶液在水样中的加入质量为1-3‰，所述搅拌速度为1000-2000r/min。
3.根据权利要求2所述的一种污染土壤的渗透水的处理方法，其特征在于：所述PAC溶液的浓度为1.15g/L。
4.根据权利要求1所述的一种污染土壤的渗透水的处理方法，其特征在于：所述步骤2中的酸液采用盐酸，所述盐酸中氯化氢的质量浓度为35％。
5.根据权利要求1所述的一种污染土壤的渗透水的处理方法，其特征在于：所述步骤3中的硫酸亚铁与双氧水的质量比为1:5，所述双氧水的加入质量是废水COD值的两倍。
6.根据权利要求1所述的一种污染土壤的渗透水的处理方法，其特征在于：所述步骤4中的氢氧化钠的质量浓度为15％。
7.根据权利要求1所述的一种污染土壤的渗透水的处理方法，其特征在于：所述步骤3中加入双氧水后的搅拌反应采用表曝机搅拌。
8.根据权利要求7所述的一种污染土壤的渗透水的处理方法，其特征在于：所述表曝机的曝气气体为空气，曝气速度为100-200mL/min,搅拌速度为1000-2000r/min。
9.根据权利要求1所述的一种污染土壤的渗透水的处理方法，其特征在于：所述步骤1与步骤4中取出上层清液后的污泥混合后进行压滤处理。
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