CN109179848A - 一种化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法 - Google Patents

一种化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种化学氧化‑磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，包括如下步骤：S1、向垃圾渗透液中加入碱液调节pH至8‑12，加入高铁酸钾进行氧化处理得到混合物A；S2、向混合物A中加入磁粉搅拌混合，加入助凝剂进行磁加载絮凝得到混合物B；S3、将混合物B经高速分散后，静置沉淀，分层后得到上清液和沉淀物，取上清液出水，沉淀物进行磁选分离得到磁粉返回步骤S2再利用。通过化学氧化和磁加载絮凝耦合处理，两者配合提高了处理效果，利用高铁酸钾还原得到氢氧化铁与磁粉生成胶状的磁性凝核作为磁加载絮凝处理中的絮凝剂，降低了垃圾渗滤液处理成本。

Description

一种化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法
技术领域
本发明涉及垃圾渗滤液处理技术领域，尤其涉及一种化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法。
背景技术
垃圾渗滤液源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分，并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度的有机废水。垃圾渗滤液成分复杂，处理较为困难，具有氨氮含量高、C/N低、可生化性差等特点。如不妥善处理，就会通过地表径流和渗滤进入地下水层污染地下水，大量有机物质进入水体后，有机物的分解将大量消耗水中的溶解氧，使水体发臭，导致水生生物大量死亡。
磁加载絮凝是一种快速絮凝沉淀技术，处理效果优于传统的化学絮凝工艺，且沉淀性能好，有效减少沉淀池占地面积和沉淀时间，自20世纪90年代以来，记载絮凝沉淀工艺发展形成多种成熟技术。但是由于垃圾渗滤液成分的复杂性，絮凝载絮凝对垃圾渗滤液的絮凝沉降效果不佳，且处理成本偏高。因而研发一种针对垃圾渗滤液的高效、低成本的处理工艺成为本领域急需解决的问题之一。
发明内容
本发明提出了一种化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，通过化学氧化和磁加载絮凝耦合处理，两者配合提高了处理效果，利用高铁酸钾还原得到氢氧化铁与磁粉生成胶状的磁性凝核作为磁加载絮凝处理中的絮凝剂，降低了垃圾渗滤液处理成本。
本发明提出的一种化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，包括如下步骤：
S1、向垃圾渗透液中加入碱液调节pH至8-12，加入高铁酸钾进行氧化处理得到混合物A；
S2、向混合物A中加入磁粉搅拌混合，加入助凝剂进行磁加载絮凝得到混合物B；
S3、将混合物B经高速分散后，静置沉淀，分层后得到上清液和沉淀物，取上清液出水，沉淀物进行磁选分离得到磁粉返回步骤S2再利用。
优选地，高铁酸钾氧化处理时间为10-20min。
优选地，高铁酸钾氧化处理过程中需不断搅拌。
优选地，先以200-350r/min的转速搅拌5-10min后，将转速调节至50-100r/min继续搅拌。
高铁酸钾具有很强的氧化性能，溶于水释放出氧气并生成氢氧化铁胶体，开始快速搅拌利于高铁酸钾与垃圾渗透液的充分接触，提高氧化和杀菌效果，后期氢氧化铁胶体的生成，降低搅拌速度利于氢氧化铁胶体的稳定性和对各种阴阳离子、重金属的吸附效果。
优选地，高铁酸钾的用量为0.08-0.25mol/L。
优选地，磁粉为磁铁矿粉，粒径为250-400目；优选地，磁铁矿粉中四氧化铁的含量在70wt％以上。
优选地，磁粉的用量为50-90mg/L。
优选地，助凝剂为硫酸铝、聚合铁、聚氯铝、聚丙烯酰胺、过氧化氢中的一种或两种以上混合物。
优选地，助凝剂为聚丙烯酰胺和过氧化氢。
优选地，聚丙烯酰胺和过氧化氢的重量比为15-20：1。
优选地，助凝剂的用量为10-40mg/L。
优选地，磁加载絮凝时间为20-40min。
优选地，高速分散在高速分散机中进行，转速为1000-2000r/min。
本申请中碱液可以为氢氧化钠溶液或氨水。
本发明通过高铁酸钾的化学氧化和磁加载絮凝两种技术联用对垃圾渗滤液进行处理，提高了处理效率和效果，高铁酸钾具有很强的氧化性，溶于水释放氧气将垃圾渗滤液中还原性成分如腐殖酸等有机质和氨氮氧化去除，同时氢氧化铁具有的胶体性能吸附重金属沉降。同时氢氧化铁胶体与磁粉混合后生成胶状的磁性凝核作为磁加载絮凝处理中的絮凝剂，无需外加絮凝剂，同时磁加载絮凝处理后的沉淀物磁选分离出磁粉重新利用，大大节约了处理成本，同时磁加载絮凝过程中磁粉和氢氧化铁胶体复合，在助凝剂带电基团的作用下絮凝剂生成絮团，大大提高了胶体的吸附和沉降性能，进一步去除垃圾渗透液中的残余微粒，降低出水的COD，同时与高铁酸钾配合具有的很好的杀菌除臭效果。优选方案中，以聚丙烯酰胺和过氧化氢作为助凝剂，聚丙烯酰胺与絮凝剂作用有效提高了絮凝效果，同时由于高铁酸钾对于小分子如醇、醛、酮等有机小分子氧化去除能力有限，在过氧化氢的配合下，体系中羟氧基团增多，大大增大了高铁酸钾的氧化能力，提高对醇、醛、酮等有机小分子的除去效果；同时过氧化氢和磁粉构成类芬顿反应体系，产生具有极强氧化性能的羟基自由基，进一步增强了对有机污染物氧化。
具体实施方式
本发明提出的一种化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，包括如下步骤：
S1、向垃圾渗透液中加入碱液调节pH至8-12，加入高铁酸钾进行氧化处理得到混合物A；
S2、向混合物A中加入磁粉搅拌混合，加入助凝剂进行磁加载絮凝得到混合物B；
S3、将混合物B经高速分散后，静置沉淀，分层后得到上清液和沉淀物，取上清液出水，沉淀物进行磁选分离得到磁粉返回步骤S2再利用。
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，包括如下步骤：
S1、向1L垃圾渗透液中加入氢氧化钠溶液调节pH至8，加入0.08mol高铁酸钾进行氧化处理20min得到混合物A；
S2、向混合物A中加入90mg磁铁矿粉搅拌混合，加入10mg助凝剂进行磁加载絮凝20min得到混合物B；
S3、将混合物B在高速分散机中经高速分散后，静置沉淀，分层后得到上清液和沉淀物，取上清液出水，沉淀物进行磁选分离得到磁粉返回步骤S2再利用。
实施例2
一种化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，包括如下步骤：
S1、向1L垃圾渗透液中加入氢氧化钠溶液调节pH至12，加入0.25mol高铁酸钾进行氧化处理10min，高铁酸钾氧化处理过程中不断搅拌，得到混合物A；
S2、向混合物A中加入50mg磁铁矿粉搅拌混合，加入40mg硫酸铝进行磁加载絮凝40min得到混合物B，其中，磁铁矿粉的粒径为250目，四氧化铁的含量为78wt％；
S3、将混合物B送入高速分散机中高速分散后，转速为1000r/min，静置沉淀，分层后得到上清液和沉淀物，取上清液出水，沉淀物进行磁选分离得到磁粉返回步骤S2再利用。
实施例3
一种化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，包括如下步骤：
S1、向1L垃圾渗透液中加入氢氧化钠溶液调节pH至10，加入0.10mol高铁酸钾进行氧化处理15min，高铁酸钾氧化处理过程中先以200r/min的转速搅拌10min后，将转速调节至50r/min继续搅拌，得到混合物A；
S2、向混合物A中加入70mg磁铁矿粉搅拌混合，加入20mg聚氯铝、10mg聚合铁进行磁加载絮凝30min得到混合物B，其中，磁铁矿粉的粒径为400目，四氧化铁的含量为75wt％；
S3、将混合物B送入高速分散机中高速分散后，转速为2000r/min，静置沉淀，分层后得到上清液和沉淀物，取上清液出水，沉淀物进行磁选分离得到磁粉返回步骤S2再利用。
实施例4
一种化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，包括如下步骤：
S1、向1L垃圾渗透液中加入氢氧化钠溶液调节pH至11，加入0.15mol高铁酸钾进行氧化处理12min，高铁酸钾氧化处理过程中先以350r/min的转速搅拌5min后，将转速调节至100r/min继续搅拌，得到混合物A；
S2、向混合物A中加入80mg磁铁矿粉搅拌混合，加入25mg聚丙烯酰胺进行磁加载絮凝30min得到混合物B，其中，磁铁矿粉的粒径为300目，四氧化铁的含量为75wt％；
S3、将混合物B送入高速分散机中高速分散后，转速为1500r/min，静置沉淀，分层后得到上清液和沉淀物，取上清液出水，沉淀物进行磁选分离得到磁粉返回步骤S2再利用。
实施例5
一种化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，包括如下步骤：
S1、向1L垃圾渗透液中加入氢氧化钠溶液调节pH至10，加入0.15mol高铁酸钾进行氧化处理15min，高铁酸钾氧化处理过程中先以300r/min的转速搅拌7min后，将转速调节至70r/min继续搅拌，得到混合物A；
S2、向混合物A中加入75mg磁铁矿粉搅拌混合，加入27mg聚丙烯酰胺、3mg过氧化氢进行磁加载絮凝30min得到混合物B，其中，磁铁矿粉的粒径为350目，四氧化铁的含量为72wt％；
S3、将混合物B送入高速分散机中高速分散后，转速为1500r/min，静置沉淀，分层后得到上清液和沉淀物，取上清液出水，沉淀物进行磁选分离得到磁粉返回步骤S2再利用。
实施例6
一种化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，包括如下步骤：
S1、向1L垃圾渗透液中加入氢氧化钠溶液调节pH至10，加入0.15mol高铁酸钾进行氧化处理15min，高铁酸钾氧化处理过程中先以300r/min的转速搅拌7min后，将转速调节至70r/min继续搅拌，得到混合物A；
S2、向混合物A中加入75mg磁铁矿粉搅拌混合，加入28.5mg聚丙烯酰胺、1.5mg过氧化氢进行磁加载絮凝30min得到混合物B，其中，磁铁矿粉的粒径为300目，四氧化铁的含量为75wt％；
S3、将混合物B送入高速分散机中高速分散后，转速为1500r/min，静置沉淀，分层后得到上清液和沉淀物，取上清液出水，沉淀物进行磁选分离得到磁粉返回步骤S2再利用。
实施例7
一种化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，包括如下步骤：
S1、向1L垃圾渗透液中加入氢氧化钠溶液调节pH至10，加入0.15mol高铁酸钾进行氧化处理15min，高铁酸钾氧化处理过程中先以300r/min的转速搅拌7min后，将转速调节至70r/min继续搅拌，得到混合物A；
S2、向混合物A中加入75mg磁铁矿粉搅拌混合，加入28mg聚丙烯酰胺、2mg过氧化氢进行磁加载絮凝30min得到混合物B，其中，磁铁矿粉的粒径为300目，四氧化铁的含量为75wt％；
S3、将混合物B送入高速分散机中高速分散后，转速为1500r/min，静置沉淀，分层后得到上清液和沉淀物，取上清液出水，沉淀物进行磁选分离得到磁粉返回步骤S2再利用。
将实施例7所述化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法出水以及经实施例7步骤1处理后得到合物A离心去上清液进行水质检测，结果如下：
垃圾渗透液原液的水质检测结果如下所示：
检测项目 检测值
pH 7.58
化学需氧量(COD<sub>Cr</sub>)，mg/L 6.32×10<sup>4</sup>
悬浮物(ss)，mg/L 1.05×10<sup>4</sup>
氨氮(NH<sub>3</sub>-N)，mg/L 2.36×10<sup>3</sup>
总磷，mg/L 69.36
总氮，mg/L 3.06×10<sup>3</sup>
实施例7所述化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法中步骤S1所得混合物A离心取上清液的水质检测结果如下所示：
检测项目 检测值
pH 9.29
化学需氧量(COD<sub>Cr</sub>)，mg/L 423
悬浮物(ss)，mg/L 393
氨氮(NH<sub>3</sub>-N)，mg/L 159
总磷，mg/L 69.36
总氮，mg/L 41
实施例7所述化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法出水的水质检测结果如下表所示：
检测项目 检测值
pH 7.23
化学需氧量(COD<sub>Cr</sub>)，mg/L 50.2
悬浮物(ss)，mg/L 21
氨氮(NH<sub>3</sub>-N)，mg/L 20.4
总磷，mg/L 2.53
总氮，mg/L 25.3
上述结果表明经过本发明所述化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法处理后的垃圾渗滤液出水水质符合GB16889-2008《生活垃圾填埋场污染物控制标准》的标准，且采用化学氧化和磁加载絮凝联用进行耦合处理具有更好的处理效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、向垃圾渗透液中加入碱液调节pH至8-12，加入高铁酸钾进行氧化处理得到混合物A；
S2、向混合物A中加入磁粉搅拌混合，加入助凝剂进行磁加载絮凝得到混合物B；
S3、将混合物B经高速分散后，静置沉淀，分层后得到上清液和沉淀物，取上清液出水，沉淀物进行磁选分离得到磁粉返回步骤S2再利用。
2.根据权利要求1所述化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，高铁酸钾氧化处理时间为10-20min。
3.根据权利要求1或2所述化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，高铁酸钾氧化处理过程中需不断搅拌；优选地，先以200-350r/min的转速搅拌5-10min后，将转速调节至50-100r/min继续搅拌。
4.根据权利要求1-3任一项所述化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，高铁酸钾的用量为0.08-0.25mol/L。
5.根据权利要求1-4任一项所述化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，磁粉为磁铁矿粉，粒径为250-400目；优选地，磁铁矿粉中四氧化铁的含量在70wt％以上。
6.根据权利要求5所述化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，磁粉的用量为50-90mg/L。
7.根据权利要求1-6任一项所述化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，助凝剂的用量为10-40mg/L。
8.根据权利要求1-7任一项所述化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，助凝剂为硫酸铝、聚合铁、聚氯铝、聚丙烯酰胺、过氧化氢中的一种或两种以上混合物；优选地，助凝剂为聚丙烯酰胺和过氧化氢；优选地，聚丙烯酰胺和过氧化氢的重量比为10-20：1。
9.根据权利要求1-8任一项所述化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，磁加载絮凝时间为20-40min。
10.根据权利要求1-9任一项所述化学氧化-磁加载絮凝处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，高速分散在高速分散机中进行，转速为1000-2000r/min。
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