CN110642349A

CN110642349A - 一种垃圾渗滤液的絮凝处理方法

Info

Publication number: CN110642349A
Application number: CN201910939230.7A
Authority: CN
Inventors: 王昶
Original assignee: Shijiazhuang Hangquan Mineral Products Co Ltd
Current assignee: Shijiazhuang Hangquan Mineral Products Co Ltd
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2020-01-03

Abstract

本发明涉及一种垃圾渗滤液的絮凝处理方法，将无机矿物粉体、无机高分子絮凝剂聚合氯化铝(PAC)水溶液、阳离子助凝剂(C‑PAM)水溶液依次间隔加入到垃圾渗滤液中，加入的同时搅拌一定时间。本发明使用了无生物毒性、天然的带有多孔的无机矿物材料，在垃圾渗滤液中形成胶体，去创造胶体溶液新环境，让垃圾渗滤液中的重金属离子与这些胶体发生电中和作用，相互吸附、结团絮凝，在此稳定的基础上，再通过少量的PAC的絮凝作用，实现电中和、胶体脱稳、吸附、稳定絮凝的快速处理。

Description

一种垃圾渗滤液的絮凝处理方法

技术领域

本发明属于污水处理领域，涉及絮凝剂，尤其是一种垃圾渗滤液的絮凝处理方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，产生垃圾的数量也在不断增多，对环境的危害也越来越大。其中以垃圾渗滤液的危害尤为严重。它具有浓度高、成分复杂的性质，处理起来非常难。由于垃圾渗滤液中含有多种重金属，特别是其中含有有毒的金属，如果隔离措施做的不及时就很有可能渗入到地下从而影响地下水，对周围居民的正常生活以及植物的健康生存都存在着很大的影响，不仅如此，渗出的渗滤液味道也十分难闻，而且会产生沼气，影响大气环境。

我国大部分城市都把卫生填埋作为处理垃圾的基本方式，在今后很长一段时期内，卫生填埋处理法在垃圾渗滤液处理系统中将是一个很重要的垃圾渗滤液处理方法。但即便这样，它也存在着很多污染问题，主要指填埋过程中产生的大量有毒有害液体，达不到妥善处理的结果，就会造成水体和土壤的严重污染。

目前，生物处理+膜深度处理工艺、两级DTRO反渗透处理工艺以及MVC蒸发+DI 离子交换处理工艺三种工艺在渗滤液处理中的应用较为广泛，在实际应用中有着各自的优点和不足。主要表现在：生物处理效果不稳定，生物菌种需要培养、驯化，增加了运行成本；对“老龄化”渗滤液的生化效果极差；运行不能长时间停运，需要连续运行；两级反渗透处理工艺中，前级预处理缺乏，容易导致反渗透膜堵塞，更换频率高，增加处理成本；出水率低(正常状态下为55％-70％)，回灌难度大，增加运行成本；蒸发工艺实际应用较为复杂，电耗等能耗较高，维护成本较大；设备材质要求较高，尤其是要具有较强的耐强酸、强碱腐蚀性；运行设备噪声较大；后期蒸发罐清洗频次较大，药剂成本高。

依据目前的这些工艺处理费用都很昂贵，主要是垃圾渗滤液极为复杂，固定的工艺难以应对，所以，开发新的工艺，将复杂的垃圾渗滤液预先转化为可控的液体，就可以有的放矢地加以有效处理。本发明就是出于这样的理念，开发一种创新的预处理方法，将复杂的垃圾渗滤液变为可控的液体，大多数污染物同有效的絮凝过程得到去除，不仅简化工艺，更为重要的减少后续的处理负荷，大大减低处理费用。

由于垃圾渗滤液极为复杂，既有有机污染物，又有重金属，既有致病菌，又有难以降解的化学物质，所以单纯的传统絮凝过程难以实现很好的絮凝过程，这也是至今垃圾渗滤液的处理工艺以以上三种为主的重要原因。

目前垃圾渗滤液中所使用的絮凝剂更多的是无机高分子聚合氯化铝，由于垃圾渗滤液的复杂性，PAC自身的毒性以及强制水解过程受到抑制，其絮凝效果不好，难以满足实际处理的要求，所以垃圾渗滤液直接采用PAC絮凝的处理方法很少，基本是上述的三种方法为多，成本高，二次污染严重，所以开发生态型的，使用无生物毒性絮凝剂将是今后本行业中的一个重要目标。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种垃圾渗滤液的絮凝处理方法。垃圾渗滤液的复杂性，形成的污水，污染物杂乱无章，无机盐、重金属离子等等难以有稳定的胶体存在，所以常规的电中和机理难以实现，所以打破常规，使用带有多孔的，极其微小的无机矿物材料，首先在垃圾渗滤液中形成胶体，充分利用微小无机矿物材料颗粒物在水体中容易形成胶体的特性，这一点在自然界中十分常见，将粉碎的泥土撒在水中，水体将会便会浑浊，形成大量的胶体。基于这一点，也是本发明的一个核心思想，利用自然规律，去创造胶体溶液新环境，让这些重金属离子与这些胶体发生电中和作用，相互吸附、结团絮凝，在此稳定的基础上，再通过少量的PAC的絮凝作用，实现电中和、胶体脱稳、吸附、稳定絮凝的快速处理过程。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种垃圾渗滤液的絮凝处理方法，将无机矿物粉体、PAC水溶液、C-PAM水溶液依次间隔加入到垃圾渗滤液中，加入的同时搅拌一定时间。

而且，所述的无机矿物为多孔矿物材料。

而且，所述的无机矿物为珍珠岩、膨润土、硅藻土。

而且，PAC水溶液的质量百分含量为3～5％。

而且，CPAM水溶液的质量百分含量为0.8～1.2‰。

垃圾渗滤液自身的复杂性，pH低、重金属离子的干扰、有机污染物高浓度以及致病菌等，在溶液里很难形成胶体，这对于一般絮凝过程来说，效果很差，为此通过本发明的逆向胶体法，投加带有多孔的、活性很高的微小无机矿物粒子，促使这些粒子在垃圾渗滤液中形成大量的胶体，充分与溶液中类似于重金属离子的物质发生电中和效应，产生脱稳后的粒子，而这些粒子是以无机矿物材料为核心；在电中和的同时，微粒的多孔性和表面的高活性，有选择性地吸附渗滤液中的污染物；这些粒子在质量力的作用下，通过范德华力相互吸引，形成一定大小的颗粒物。然后再PAC高分子聚合物强制水解作用下，形成更大的云状絮体，以吸附、夹带以及网捕的形式，形成更加有效的絮体；在再这样的基础上，加入极少量的C-PAM，充分利用助凝剂的作用，将絮体再次结团，依靠无机矿物材料的比重特点，这些结团的絮体能够快速沉降。

本发明的优点和有益效果：

本发明使用了无生物毒性、天然的带有多孔的无机矿物材料，充分利用这些矿物材料自身的特点，比表面极大，活性高，比重大的特点，在水相中易于生成胶体。这些带有负电荷的胶体，很容易与渗滤液中的类似于重金属离子发生电中和作用，彼此相互吸引，构建新的脱稳粒子，同时这些粒子引起多孔性和高活性，对渗滤液中的污染物也会有很好的吸附性能，促使渗滤液相对稳定；然后投加少量的PAC，利用PAC自身的强制水解，形成云状的絮体，这些大分子无机聚合物通过吸附、夹带、网捕等作用，对已经脱稳的粒子产生作用，形成更大的絮体。由于PAC形成的絮体松散，容易受环境的影响，尤其是搅拌的剪切力的作用，云状絮体易于破碎，所以后续再添加极少量的高分子型阳离子助凝剂C-PAM，阴离子絮凝剂A-PAM也行，但由于A-PAM效果没有C-PAM的好，即使A-PAM相对比较便宜，也不建议使用。因为要加入絮凝效果相同的量后，部分溶解的缘故，反而会引起溶液中COD的提高。垃圾渗滤液的处理仍然是目前的一个难点，处理费用很高，所以需要开发创新性的处理技术，可以大大降低处理费用，又可以保护环境。

附图说明

图1为垃圾渗滤液原液照片(稀释5倍)；

图2为絮凝处理后照片。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

下述PRT代表无机矿物膨润土。

实施例1

垃圾渗滤液取原液100ml稀释5倍至500ml，256NTU，依次在8个烧杯中各加入8gPRT、快速搅拌300r/min搅拌90s，加入0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8g的PAC，快速搅拌300r/min搅拌90s，加入4ml0.1％CPAM，慢速搅拌60r/min搅拌3min。搅拌完成后静止10min后测定其上清液浊度。

表1 PAC投加量对絮凝效果的影响

从实验的结果可知，投加一定量的PRT和一定量的C-PAM对垃圾渗滤液具有一定的除浊效果，进而增加PAC的投加量，溶液的浊度逐步下降，当PAC的投加量为0.6g时，溶液的浊度从原始的356NTU下降至13.6NTU，浊度去除率高达99.4％，水质明显变好，具有较好的透明度；但是如果在继续投加，溶液的浊度就会上升，这就表明絮凝剂对于去除浊度存在一个最佳投加量，可以通过浊度的大小来确定最佳投加量。

实施例2

垃圾渗滤液取原液100ml稀释5倍至500ml，固定PAC投加量为0.6g，每个烧杯中依次投加无机矿物(PRT)投加量分别为2、4、6、8、10、12g快速搅拌300r/min搅拌90s，PAC 0.6g快速搅拌300r/min搅拌90s，快速搅拌完成后分别向烧杯投加4ml0.1％CPAM，静置10min 后测其上清液浊度。

表2 PRT投加量对垃圾渗滤液絮凝效果的影响

在实施例1的结果知道了PAC相对优化的投加量，在0.6g时，溶液的浊度表现出较好的透明度，相对来说此时的水质比较好，为此在0.6g为基础上，调查无机矿物材料粉体PRT投加量的改变对溶液浊度的影响。当PRT和C-PAM的投加两分别为0.6g和4mL的条件下，随着PRT的增加，溶液的浊度表现出与先减少后增加，然后又减少再增加的趋势。当PRT投加量为2g时，溶液的浊度就下降到了21.6NTU后面即使变化，也不是很大。从中就可以看到。PRT颗粒物的投加易与产生胶体，与C-PAM存在一个优化的关系。在实施例2中最佳的投加量是8g。

实施例3

垃圾渗滤液取原液100ml稀释5倍至500ml，固定PRT 2g，PAC投加量为0.6g，快速搅拌300r/min搅拌90s，快速搅拌完成后在烧杯中分别投加0、1、2、3、4、5ml0.1％CPAM，慢速搅拌60r/min搅拌3min，静置10min后测定其上清液浊度。

表3 C-PAM投加量对垃圾渗滤液絮凝效果的影响

为了减少PRT的投加量，又要获得较好的絮凝除浊的效果，基于实施例2的启发。将PRT 投加量减少到2g，PAC的投加量仍然为0.6g，改变助凝剂C-PAM的投加量，获得优化的操作条件。有表3的实施例的实验结果可知，C-PAM的投加量对溶液的粘度影响很大，所以不宜投得过多，虽说有效果，但由于黏度的波动干扰了絮凝过程，降低了絮凝效果，从实验结果就可以知道，PRT、PAC以及C-PAM的最佳投加量分别为2.0g、0.6g和3mL，此时的溶液浊度只有12.7NTU，去除率高达99.5％。

实施例4

分别在6个烧杯中投加PRT 2g、PAC0.6g，，快速搅拌300r/min搅拌90s，快速搅拌完成后在烧杯中投加3ml0.1％CPAM，慢速搅拌分别设置100、80、60、40r/min，搅拌时间同上，其他操作同上实施例。

表4慢速搅拌过程中转速对絮凝效果的影响

以上的实施例的实验结果告诉我们，助凝剂投加之后，除了快速搅拌，使之迅速分散外。还要保持一定的慢搅拌速度，使结团的絮体在助凝剂的作用下，进行二次絮凝结团，同时这一絮凝结团过程也是二次吸附的过程，最终的溶液浊度再次降低，水质更加改善。

实施例5

垃圾渗滤液取原液250mL(无稀释)，首先在350r/min转速条件下加入2g PRT，1min后加入0.15g PAC，快速搅拌60s，然后加入6ml 0.1％PAM，慢速搅拌60r/min搅拌3min，搅拌完成后静止10min后取上清液测量重金属离子含量。

采用ICP-MS(电感耦合等离子体-质谱仪)检测重金属元素的含量，检测结果如表5所示：

表5垃圾渗滤液絮凝前后水中重金属浓度变化

从表5中可以看出，加入PRT和PAC絮凝反应后，水中各种重金属离子的浓度均有明显下降。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种垃圾渗滤液的絮凝处理方法，其特征在于：将无机矿物粉体、PAC水溶液、CPAM水溶液依次间隔加入到垃圾渗滤液中，加入的同时搅拌一定时间。

2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的絮凝处理方法，其特征在于：所述的无机矿物为多孔矿物材料。

3.根据权利要求2所述的垃圾渗滤液的絮凝处理方法，其特征在于：所述的无机矿物为珍珠岩、膨润土、硅藻土。

4.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的絮凝处理方法，其特征在于：PAC水溶液的质量百分含量为3～5％。

5.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的絮凝处理方法，其特征在于：CPAM水溶液的质量百分含量为0.8～1.2‰。