CN110054352B - 一种利用asbr工艺去除垃圾焚烧发电渗滤液中钙离子的方法 - Google Patents

一种利用asbr工艺去除垃圾焚烧发电渗滤液中钙离子的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种利用ASBR工艺去除垃圾焚烧发电渗滤液中钙离子的方法，包括如下步骤，S1、将活性滤料与垃圾焚烧发电渗滤液充分混合，处理20‑30min；S2、将S1处理过的渗滤液输送至ASBR反应器中；S3、控制ASBR反应器内的温度为30‑40℃，搅拌速度为100‑150r/min，反应时间为20‑24h，然后静置1h；S4、打开ASBR反应器的排水阀进行排水。本发明的有益效果：通过ASBR工艺对垃圾焚烧发电渗滤液的钙离子的去除率达到99％以上，降低了后续处理时对厌氧生物危害，本方法在常温下操作，设备简单、反应速度快、操作条件易于控制，钙离子去除效率高。

Description

一种利用ASBR工艺去除垃圾焚烧发电渗滤液中钙离子的方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种利用ASBR工艺去除垃圾焚烧发电渗滤液中钙离子的方法。
背景技术
垃圾渗滤液是一种组分非常复杂的高浓度有机污水，除含有多种难降解有机污染物外，高钙离子浓度也是垃圾渗滤液的一个重要特征。受渗滤液产生源、处理方式、季节变化等因素影响，渗滤液中的钙、镁离子含量甚至会达到数千mg/L，从而导致了渗滤液处理难度的增大。目前，对垃圾渗滤液的主要处理技术常常采用的是“物理、化学法”+“生物法”，生物法处理包括好养生物处理法、厌氧生物处理法以及二者结合的方法，厌氧生物处理技术具有低能耗、去除率高、适宜处理高浓度有机污水等优点被广泛运用于渗滤液的处理中,已有研究证明其是处理垃圾渗滤液最具经济效益的处理工艺。
在垃圾渗滤液的实际工艺处理中，过高的钙离子浓度会对厌氧处理系统产生很大的影响，导致生物活性降低，污泥灰分增大，灰分的增高可能会对污泥的产甲烷活性产生一定的影响，极大地降低了厌氧系统的生物处理能力，对COD的稳定去除有着很大的负面影响。因此，对于降低钙离子浓度对厌氧生物处理系统产生的危害具有极大的实际意义。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种利用ASBR工艺去除垃圾焚烧发电渗滤液中钙离子的方法，可以有效的降低焚烧发电渗滤液中钙离子的浓度。
本发明提供了如下的技术方案：
一种利用ASBR工艺去除垃圾焚烧发电渗滤液中钙离子的方法，其特征在于，包括如下步骤，
S1、将活性滤料与垃圾焚烧发电渗滤液充分混合，处理20-30min；
S2、将S1处理过的渗滤液输送至ASBR反应器中；
S3、控制ASBR反应器内的温度为30-40℃，搅拌速度为100-150r/min，反应时间为20-24h，然后静置1h；
S4、打开ASBR反应器的排水阀进行排水。
优选的，所述S1中活性滤料通过如下方法制备：
S11、将石英砂与质量浓度为8％-12％的酸溶液按照质量比为1:(0.5-2)均匀混合，搅拌处理40-50h，过滤，将滤饼取出并干燥，得到产物A；
S12、将产物A与质量浓度为6％-10％的碱溶液一按照质量比为1:(1-1.5)均匀混合，搅拌处理40-50h，过滤，将滤饼取出并干燥，然后在400-600℃下煅烧2-4h，冷却至20-30℃，得到产物B；
S13、将产物B与质量浓度为15％-20％的钙离子溶液按照质量比为1:(1-2)均匀混合，搅拌浸泡2-4h后添加质量浓度为8％-10％的碱溶液二以及曝入二氧化碳，控制pH为9-10，在20-30℃搅拌反应1-2h，过滤，将滤饼取出，得到产物C；
S14、洗去产物C表面残留的钙离子溶液、碱溶液二，干燥后得到活性滤料。
优选的，所述S11中，在将产物A与质量浓度为10％-15％的碱溶液一按照质量比为1:(1-1.5)均匀混合之前，首先使用质量浓度为1％-3％的碱溶液一对产物A洗涤2-4次，每次3-5min。
优选的，所述S11中，酸溶液选自盐酸溶液、硫酸溶液、草酸溶液、氢氟酸溶液中的任意一种或任意几种的混合物；
所述S12中，碱溶液一选自氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化锂溶液中的任意一种或任意几种的混合物；
所述S13中，碱溶液二选自氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化锂溶液中的任意一种或任意几种的混合物。
优选的，所述S13中，钙离子溶液为硫酸钙溶液或者氯化钙溶液。
优选的，所述S14中洗去产物C表面残留的钙离子溶液、碱溶液二的方法为先用质量浓度为1％-3％的氢氧化钠溶液洗涤1-3次，每次3-5min，再用蒸馏水洗涤2-4次，每次3-5min。
优选的，所述石英砂的粒径为1.0-1.4mm。
本发明的有益效果是：
本发明使用活性滤料，可以有效的降低垃圾焚烧发电渗滤液中的钙离子浓度，钙离子的去除率均在90％以上，因为石英砂经过酸洗去除表面的金属杂质后，自身的粒度变小，孔隙率变高，基质的比表面积增大，经过氢氧化钠溶液浸泡以及二氧化碳的转化后，碳酸钙的含量也因硅酸盐本身的非沸石类孔道结构的多样性而分布均匀饱满，活性滤料自身的吸附性能得到大幅提升。
渗滤液中未被除去的钙离子与ASBR中反应产生的碳酸根离子反应，进一步加速钙离子形成碳酸钙沉淀，使得垃圾焚烧发电渗滤液的钙离子的去除率达到99％以上，降低了后续处理时对厌氧生物危害，本方法在常温下操作，设备简单、反应速度快、操作条件易于控制，钙离子去除效率高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做具体说明。
实施例1
一种利用ASBR工艺去除垃圾焚烧发电渗滤液中钙离子的方法，包括如下步骤，
S1、将活性滤料与垃圾焚烧发电渗滤液充分混合，处理20min；
S2、将S1处理过的渗滤液输送至ASBR反应器中；
S3、控制ASBR反应器内的温度为30℃，搅拌速度为100r/min，反应时间为20h，然后静置1h；
S4、打开ASBR反应器的排水阀进行排水。
所述活性滤料的制备方法包括如下步骤：
S1、将粒径为1.2mm石英砂与质量浓度为8％的盐酸溶液按照质量比为1:0.8均匀混合，搅拌处理40h，过滤，将滤饼取出并干燥，得到产物A；
S2、使用质量浓度为1％-3％的氢氧化钠溶液对产物A洗涤2次，每次5min，将洗涤后的产物A与质量浓度为10％的氢氧化钠溶液按照质量比为1:1.2均匀混合，搅拌处理40h，过滤，将滤饼取出并干燥，然后在400℃下煅烧2h，冷却至30℃，得到产物B；
S3、将产物B与质量浓度为18％的硫酸钙溶液按照质量比为1:1.8均匀混合，搅拌浸泡2h后添加质量浓度为10％的氢氧化钠溶液以及曝入二氧化碳，控制pH为9，在20℃搅拌反应1h，过滤，将滤饼取出，得到产物C；
S4、先用质量浓度为1％-3％的氢氧化钠溶液洗涤1次，每次5min，再用蒸馏水洗涤4次，每次3min，洗去产物C表面残留的硫酸钙溶液、氢氧化钠溶液，干燥后得到活性滤料。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于“本实施例S3、控制ASBR反应器内的温度为35℃，搅拌速度为10r/min，反应时间为22h，然后静置1h”。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于“本实施例S3、控制ASBR反应器内的温度为40℃，搅拌速度为150r/min，反应时间为24h，然后静置1h”。
结果与检测
分别检测实施例1-3活性滤料与垃圾焚烧发电渗滤液混合前、混合后以及ASBR反应器排水口的钙离子浓度，mg/L，得到表1
表1
Figure BDA0002031080410000041
Figure BDA0002031080410000051
从表1中可知，使用活性滤料处理后，钙离子去除率可达95.7％，这是因为石英砂经过酸洗去除表面的金属杂质后，自身的粒度变小，孔隙率变高，基质的比表面积增大，经过碱性溶液浸泡以及二氧化碳的转化后，碳酸钙的含量也因硅酸盐本身的非沸石类孔道结构的多样性而分布均匀饱满，活性滤料自身的吸附性能得到大幅提升，然后经过ASBR反应器处理后，钙离子去除率可达99％以上，降低了后续处理时对厌氧生物危害。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种利用ASBR工艺去除垃圾焚烧发电渗滤液中钙离子的方法，其特征在于，包括如下步骤，
S1、将活性滤料与垃圾焚烧发电渗滤液充分混合，处理20-30min；
S2、将S1处理过的渗滤液输送至ASBR反应器中；
S3、控制ASBR反应器内的温度为30-40℃，搅拌速度为100-150r/min，反应时间为20-24h，然后静置1h；
S4、打开ASBR反应器的排水阀进行排水；
所述S1中活性滤料通过如下方法制备：
S11、将石英砂与质量浓度为8％-12％的酸溶液按照质量比为1:(0.5-2)均匀混合，搅拌处理40-50h，过滤，将滤饼取出并干燥，得到产物A；
S12、将产物A与质量浓度为6％-10％的碱溶液一按照质量比为1:(1-1.5)均匀混合，搅拌处理40-50h，过滤，将滤饼取出并干燥，然后在400-600℃下煅烧2-4h，冷却至20-30℃，得到产物B；
S13、将产物B与质量浓度为15％-20％的钙离子溶液按照质量比为1:(1-2)均匀混合，搅拌浸泡2-4h后添加质量浓度为8％-10％的碱溶液二以及曝入二氧化碳，控制pH为9-10，在20-30℃搅拌反应1-2h，过滤，将滤饼取出，得到产物C；
S14、洗去产物C表面残留的钙离子溶液、碱溶液二，干燥后得到活性滤料。
2.根据权利要求1所述的一种利用ASBR工艺去除垃圾焚烧发电渗滤液中钙离子的方法，其特征在于，所述S11中，在将产物A与质量浓度为10％-15％的碱溶液一按照质量比为1:(1-1.5)均匀混合之前，首先使用质量浓度为1％-3％的碱溶液一对产物A洗涤2-4次，每次3-5min。
3.根据权利要求2所述的一种利用ASBR工艺去除垃圾焚烧发电渗滤液中钙离子的方法，其特征在于，所述S11中，酸溶液选自盐酸溶液、硫酸溶液、草酸溶液、氢氟酸溶液中的任意一种或任意几种的混合物；
所述S12中，碱溶液一选自氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化锂溶液中的任意一种或任意几种的混合物；
所述S13中，碱溶液二选自氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化锂溶液中的任意一种或任意几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种利用ASBR工艺去除垃圾焚烧发电渗滤液中钙离子的方法，其特征在于，所述S13中，钙离子溶液为硫酸钙溶液或者氯化钙溶液。
5.根据权利要求1所述的一种利用ASBR工艺去除垃圾焚烧发电渗滤液中钙离子的方法，其特征在于，所述S14中洗去产物C表面残留的钙离子溶液、碱溶液二的方法为先用质量浓度为1％-3％的氢氧化钠溶液洗涤1-3次，每次3-5min，再用蒸馏水洗涤2-4次，每次3-5min。
6.根据权利要求1所述的一种利用ASBR工艺去除垃圾焚烧发电渗滤液中钙离子的方法，其特征在于，所述石英砂的粒径为1.0-1.4mm。
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