CN112374669B - 一种利用城市生活垃圾焚烧飞灰净化棕榈油厂废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种利用城市生活垃圾焚烧飞灰净化棕榈油厂废水的方法，包括以下步骤：称取硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰，得到铁载焚烧飞灰；称取铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水，得到载铁棕榈油灰浆；向载铁棕榈油灰浆中曝入氧气同时进行低温等离子体照射，得到废水初净化浆；分别称取硅藻土和粉煤灰得到硅藻土粉煤灰混合粉；分别称取硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆，混合搅拌均匀，陈化，固液分离，分别得到棕榈油厂废水净化液和飞灰固化渣。本发明利用城市生活垃圾焚烧飞灰处置棕榈油厂废水不仅可实现棕榈油厂废水净化，同时可实现垃圾焚烧飞灰自身无害化处置。本发明最高可去除棕榈油厂废水中99%以上的COD、99%的悬浮物、99%的色度。

Description

一种利用城市生活垃圾焚烧飞灰净化棕榈油厂废水的方法
技术领域
本发明涉及危险废弃物无害化处置及资源化领域，具体涉及一种利用城市生活垃圾焚烧飞灰净化棕榈油厂废水的方法。
背景技术
棕榈油厂废水主要由粗油分离过程中所产生，主要污染物成分包括棕榈油、果肉淀粉和纤维。若将棕榈油厂废水直接排放至湖中会显著增加湖水有机物负载量，易造成湖水富营养化，湖水氧含量降低。目前，针对棕榈油厂废水的处置主要包括物理法(重力分离法、过滤法)、物理化学法(溶气浮选法、吸附法、粗粒化法)、化学破乳法(盐吸法、凝聚法)、生物法、膜分离技术。其中，生物法因工艺成熟、处置工艺兼容性强、微生物好氧厌氧模块易组合等特点在棕榈油厂废水的处置中应用最为广泛。但应用生物法处置棕榈油厂废水时也存在处置周期长、处置单元占地面积大、COD和色度去除率低等问题。
城市生活垃圾焚烧飞灰由垃圾焚烧发电厂烟气净化系统捕集，列入在《国家危险废物名录》中，属于危险废物。城市生活垃圾焚烧飞灰中含有大量的钙和氯，同时也含有重金属和二噁英等污染物。生活垃圾焚烧飞灰具有一定的胶凝性和吸附性，是制备胶凝材料的潜在原料。但垃圾焚烧飞灰中高含量的氯及重金属和二噁英等污染物制约了其在建材领域的研发和应用。对垃圾焚烧飞灰解毒同时有效处理飞灰中高氯带来的问题是拓展飞灰资源化应用的关键。
因此，将城市生活垃圾焚烧飞灰应用于棕榈油厂废水的处理实现棕榈油厂废水净化并实现垃圾焚烧飞灰自身毒性解毒或稳定化不仅拓展了棕榈油厂废水处置途径也为飞灰的处理及资源化利用提供了技术借鉴。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供了一种利用城市生活垃圾焚烧飞灰净化棕榈油厂废水的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采取了如下的技术方案：本发明提供了一种利用城市生活垃圾焚烧飞灰净化棕榈油厂废水的方法，包括以下步骤：
1)分别称取硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰，混合，搅拌均匀，得到铁载焚烧飞灰；
2)称取铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水，混合，搅拌均匀，得到载铁棕榈油灰浆，铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水混合后，铁载焚烧飞灰中的硫酸铁和可溶性盐大量溶解，而棕榈油厂废水中的高浓度有机污染物和油脂吸附在飞灰颗粒表面；
3)向载铁棕榈油灰浆中曝入氧气同时进行低温等离子体照射，得到废水初净化浆；
4)分别称取硅藻土和粉煤灰，混合，搅拌均匀得到硅藻土粉煤灰混合粉；
5)分别称取硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆，混合，搅拌均匀，陈化，2000～8000rpm条件下离心5～15分钟实现固液分离，分别得到棕榈油厂废水净化液和飞灰固化渣。
当硫酸铁掺量过少(硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比小于5:100时)，高铁酸盐和铁酸钙生成量减少，导致废液中COD、SS、色度去除率和处置后飞灰渣重金属去除率、氯离子固化率、二噁英去除率均随着硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比减小而显著降低；当硫酸铁掺量过量(硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比大于15:100)时，水化反应及地质聚合效率降低，水化硅酸钙、地质聚合物凝胶、Friedel盐和Kuzel盐生成量降低，导致废液中COD、SS、色度去除率及处置后飞灰渣二噁英去除率均随着硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比进一步增加变化不显著，处置后飞灰渣重金属去除率和氯离子固化率均随着硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比进一步增加而显著降低；因此，所述步骤1)中硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比为5～15:100。
当铁载焚烧飞灰掺量过少(铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比小于0.1:1g/mL)，铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水混合后溶解的铁离子与氯离子较少，低温等离子体照射过程中生成的次氯酸盐、高铁酸盐、铁酸钙较少，导致废液中COD、SS、色度去除率和处置后飞灰渣重金属去除率、氯离子固化率、二噁英去除率均随着铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比减小而显著降低；铁载焚烧飞灰掺量过多(铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比大于0.3:1g/mL)，铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水混合后溶解的铁离子与氯离子过多，水化反应及地质聚合效率降低，水化硅酸钙、地质聚合物凝胶、Friedel盐和Kuzel盐生成量降低，导致废液中COD和色度去除率及处置后飞灰渣二噁英去除率均随着铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比进一步增加变化不显著，废液中SS去除率及处置后飞灰渣重金属去除率和氯离子固化率均随着铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比进一步增加而显著降低；因此，所述步骤2)中铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比为0.1～0.3:1g/mL。
其中，所述步骤3)中低温等离子体作用电压为5～50kV，低温等离子体作用时间为1～4小时，氧气的曝气强度为5～35m3/(m2·h)。
当硅藻土粉煤灰混合粉较少(硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比小于1:10时)，使得水化硅酸钙、地质聚合物凝胶、Friedel盐和Kuzel盐生成量减少，导致废液中COD、SS、色度去除率和处置后飞灰渣重金属去除率、氯离子固化率、二噁英去除率均随着硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比减小而显著降低，当硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比大于3:10，废液中COD、SS、色度去除率和处置后飞灰渣重金属去除率、氯离子固化率、二噁英去除率均随着硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比进一步增加变化不显著，因此，所述步骤4)中硅藻土与粉煤灰质量比为2～4:10。
其中，所述步骤5)中硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比为1～3:10。
反应机理：本发明的铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水混合后，铁载焚烧飞灰中的硫酸铁和可溶性盐大量溶解，而棕榈油厂废水中的高浓度有机污染物和油脂吸附在飞灰颗粒表面。在低温等离子体照射过程中，氧气和水蒸气在放电通道中发生电离和解离生成氧自由基和氢氧根自由基。氧自由基和氢氧根自由基可将载铁棕榈油灰浆中溶解的大量氯离子氧化成次氯酸根。次氯酸根可将三价铁离子氧化成高铁酸根。次氯酸根和高铁酸可与钙、钠、钾等离子结合生成次氯酸盐和高铁酸盐。同时，氧自由基和氢氧根自由基可促进三价铁离子与钙离子结合生成铁酸钙(CaFe2O4、CaFe5O7)光催化剂。对于污染物去除，氧自由基、氢氧根自由基、次氯酸盐和高铁酸盐可直接氧化分解飞灰颗粒表面吸附的有机污染物(包括二噁英污染物)和油脂。同时，低温等离子体照射过程中伴随释放可见光和紫外线，在可见光和紫外线照射下铁酸钙光催化剂可催化氧化飞灰颗粒表面吸附的有机污染物实现其彻底矿化。将硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆混合后，硅藻土粉煤灰混合粉中的硅酸盐和硅铝酸盐可与钙离子反应生成水化硅酸钙和地质聚合物凝胶。粉煤灰中的铝相还可与钙、硅形成Friedel盐和Kuzel盐。浆体中的硫酸根可与粉煤灰中的铝相及浆体中的钙结合，生成钙矾石。水化硅酸钙、钙矾石和地质聚合物凝胶可物理吸附浆体中的氯离子和重金属离子。而Friedel盐和Kuzel盐可化学结合氯离子，同时地质聚合物和钙矾石形成过程中消纳部分钠离子和钾离子，形成的水化硅酸钙、钙矾石和地质聚合物凝胶还可将浆体中残余的有机污染物进一步吸附，从而实现棕榈油厂废水净化。
有益效果：本发明处置过程简单，处置过程涉及原料来源广泛且易得。本发明利用城市生活垃圾焚烧飞灰处置棕榈油厂废水不仅可实现棕榈油厂废水净化，同时可实现垃圾焚烧飞灰自身无害化处置。本发明最高可去除棕榈油厂废水中99％以上的COD、99％的悬浮物(SS)、99％的色度。本发明处置后的飞灰渣重金属去除率最高为99％、氯离子固化率最高为96％、二噁英去除率最高为98％。
附图说明
图1是本发明制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
棕榈油厂废水说明：棕榈油厂废水取自郑州某棕榈油厂废液收集池，该棕榈油厂废水COD4346mg/L、SS1878mg/L、色度653度。
生活垃圾焚烧飞灰取自重庆某垃圾焚烧发电厂，为布袋除尘器收集。垃圾焚烧飞灰样中含有33.7439％Ca、32.5362％O、16.6467％Cl、4.8491％Na、3.6348％K、2.4572％S、1.9651％Si、1.1437％Mg、0.9634％Fe、0.5287％Zn、0.5044％Al、0.3246％P、0.2743％Ti、0.1987％Pb、0.0945％Br、0.0547％Cu、0.0468％Cd、0.0332％Mn。
实施例1硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比对棕榈油厂废水处置及飞灰稳定化效果影响
按照硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比2.5:100、3.5:100、4.5:100、5:100、10:100、15:100、15.5:100、16.5:100、17.5:100分别称取硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰，混合，搅拌均匀，得到九组铁载焚烧飞灰。按照铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比0.1:1g/mL分别称取铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水，混合，搅拌均匀，得到九组载铁棕榈油灰浆。分别向九组载铁棕榈油灰浆中曝入氧气同时进行低温等离子体照射1小时，得到九组废水初净化浆，其中低温等离子体作用电压为5kV，氧气的曝气强度为5m3/(m2·h)。按照硅藻土与粉煤灰质量比2:10分别称取硅藻土和粉煤灰，混合，搅拌均匀得到硅藻土粉煤灰混合粉。按照硅藻土粉煤灰混合粉与九组废水初净化浆质量比1:10分别称取硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆，混合，搅拌均匀，陈化12小时，2000rpm条件下离心5分钟实现固液分离，分别得到九组棕榈油厂废水净化液和九组飞灰固化渣。
COD浓度检测及COD去除率的计算：液体中化学需氧量COD浓度按照国家标准《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》(GB 11914-1989)进行测定。COD去除率按照公式(1)计算，其中RCOD为COD去除率，c0和ct分别为废液处置前和处置后的COD浓度(mg/L)。
Figure BDA0002746862470000051
色度检测及色度去除率计算：液体中色度按照国家标准《水质色度的测定标准》(GB11903-1989)进行测定。色度去除率按照公式(2)计算，其中RS为色度去除率，cs0和cst分别为废液处置前和处置后的色度(度)。
Figure BDA0002746862470000052
SS检测及SS去除率计算：用蒸馏水冲洗滤纸，然后将滤纸放在烘箱内105±2℃烘2小时，取出滤纸，称量滤纸重量，记录数据x(mg)；取代表性水样摇匀后取z(mL)，5000r/min离心10分钟。离心管上清液通过滤纸过滤，随后将离心管内沉淀转移至滤纸上，用蒸馏水少许洗涤离心管，洗涤液一并用滤纸过滤。滤纸沥干后105±2℃烘2小时，取出称重，记录数据y(mg)。液体中SS(mg/L)浓度按照公式(3)计算。SS去除率按照公式(4)计算，其中RSS为COD去除率，css0和csst分别为废液处置前和处置后的SS浓度(mg/L)。
Figure BDA0002746862470000053
Figure BDA0002746862470000054
飞灰固化渣浸出液制备：飞灰固化渣浸出液按《固体废物浸出毒性浸出方法醋酸缓冲溶液法》(HJ/T 300-2007)进行制备。
氯含量的测定及飞灰氯固化率计算：生活垃圾焚烧飞灰中氯浸出量按照《建筑用砂》(GB/T 14684-2011)进行测定。氯固化率按照公式(5)计算，其中GCl为氯去除率，ccl0和cclt分别为处置前后生活垃圾焚烧飞灰和飞灰渣中氯浸出量(mg/L)。
Figure BDA0002746862470000061
二噁英类物质的测定及二噁英类物质去除率计算：按《多氯代二苯并二噁英和多氯代二苯并呋喃的测定同位素稀释高分辨毛细管气相色谱/高分辨质谱法》(HJ/T 77)对固化体中二噁英进行检测。二噁英类物质去除率分别按照公式(6)计算，其中cP0和cPt分别为垃圾焚烧飞灰中二噁英类物质含量和飞灰渣中二噁英类物质含量。试验结果见表1。
Figure BDA0002746862470000062
浸出液中重金属离子浓的度测定及重金属去除率计算：浸出液中锌、铜、铅、镉四种污染物浓度按照《水质32种元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法》(HJ776-2015)测定。浸出液中重金属去除率按照公式(7)计算，其中RM为重金属M(重金属M代表锌离子、铜离子、铅离子、镉离子)的去除率，cM0和cMt分别为吸附实验前后浸出液中重金属M浓度。
Figure BDA0002746862470000063
本发明实施例试验结果见表1。
表1硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比对棕榈油厂废水处置及飞灰稳定化效果影响
Figure BDA0002746862470000064
Figure BDA0002746862470000071
由表1可看出，当硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比小于5:100(如表1中，硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比＝4.5:100、3.5:100、2.5:100时以及表1中未列举的更低比值)，硫酸铁掺量过少，高铁酸盐和铁酸钙生成量减少，导致废液中COD、SS、色度去除率和处置后飞灰渣重金属去除率、氯离子固化率、二噁英去除率均随着硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比减小而显著降低。当硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比等于5～15:100(如表1中，硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比＝5:100、10:100、15:100时)，铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水混合后，铁载焚烧飞灰中的硫酸铁和可溶性盐大量溶解。次氯酸根可将三价铁离子氧化成高铁酸根。次氯酸根和高铁酸可与钙、钠、钾等离子结合生成次氯酸盐和高铁酸盐。同时，氧自由基和氢氧根自由基可促进三价铁离子与钙离子结合生成铁酸钙(CaFe2O4、CaFe5O7)光催化剂。最终，废液中COD去除率均大于91％、色度去除率均大于90％、SS去除率均大于90％、氯固化率均大于85％、二噁英去除率均大于88％、重金属锌去除率均大于92％、重金属铅去除率均大于91％、重金属铜去除率均大于92％、重金属镉去除率均大于93％。当硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比大于15:100(如表1中，硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比＝15.5:100、16.5:100、17.5:100时以及表1中未列举的更高比值)，硫酸铁掺量过量，水化反应及地质聚合效率降低，水化硅酸钙、地质聚合物凝胶、Friedel盐和Kuzel盐生成量降低，导致废液中COD、SS、色度去除率及处置后飞灰渣二噁英去除率均随着硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比进一步增加变化不显著，处置后飞灰渣重金属去除率和氯离子固化率均随着硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比进一步增加而显著降低。综合而言，结合效益与成本，当硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比等于5～15:100时，最有利于实现棕榈油厂废水处置及飞灰稳定化。
实施例2铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比对棕榈油厂废水处置及飞灰稳定化效果影响
按照硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比15:100分别称取硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰，混合，搅拌均匀，得到铁载焚烧飞灰。按照铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比0.05:1g/mL、0.07:1g/mL、0.09:1g/mL、0.1:1g/mL、0.2:1g/mL、0.3:1g/mL、0.32:1g/mL、0.35:1g/mL、0.4:1g/mL分别称取铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水，混合，搅拌均匀，得到九组载铁棕榈油灰浆。分别向九组载铁棕榈油灰浆中曝入氧气同时进行低温等离子体照射2.5小时，得到九组废水初净化浆，其中低温等离子体作用电压为27.5kV，氧气的曝气强度为20m3/(m2·h)。按照硅藻土与粉煤灰质量比3:10分别称取硅藻土和粉煤灰，混合，搅拌均匀得到硅藻土粉煤灰混合粉。按照硅藻土粉煤灰混合粉与九组废水初净化浆质量比2:10分别称取硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆，混合，搅拌均匀，陈化30小时，5000rpm条件下离心10分钟实现固液分离，分别得到九组棕榈油厂废水净化液和九组飞灰固化渣。
COD浓度检测及COD去除率的计算、色度检测及色度去除率计算、SS检测及SS去除率计算、固化体污染物浸出毒性及毒性检测、氯含量的测定及飞灰氯固化率计算、二噁英类物质的测定及二噁英类物质去除率计算、浸出液中重金属离子浓的度测定及重金属去除率计算均同实施例1。
本发明实施例试验结果见表2。
表2铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比对棕榈油厂废水处置及飞灰稳定化效果影响
Figure BDA0002746862470000081
Figure BDA0002746862470000091
由表2可看出，当铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比小于0.1:1g/mL(如表2中，铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比＝0.09:1g/mL、0.07:1g/mL、0.05:1g/mL时以及表2中未列举的更低比值)，铁载焚烧飞灰掺量过少，铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水混合后溶解的铁离子与氯离子较少，低温等离子体照射过程中生成的次氯酸盐、高铁酸盐、铁酸钙较少，导致废液中COD、SS、色度去除率和处置后飞灰渣重金属去除率、氯离子固化率、二噁英去除率均随着铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比减小而显著降低。当铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比等于0.1～0.3:1g/mL(如表2中，铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比＝0.1:1g/mL、0.2:1g/mL、0.3:1g/mL时)，铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水混合后铁载焚烧飞灰中的硫酸铁和可溶性盐大量溶解，而棕榈油厂废水中的高浓度有机污染物和油脂吸附在飞灰颗粒表面。低温等离子照射过程中氧自由基和氢氧根自由基可将载铁棕榈油灰浆中溶解的大量氯离子氧化成次氯酸根。次氯酸根可将三价铁离子氧化成高铁酸根。次氯酸根和高铁酸可与钙、钠、钾等离子结合生成次氯酸盐和高铁酸盐。同时，氧自由基和氢氧根自由基可促进三价铁离子与钙离子结合生成铁酸钙光催化剂。最终，废液中COD去除率均大于95％、色度去除率均大于95％、SS去除率均大于94％、氯固化率均大于90％、二噁英去除率均大于92％、重金属锌去除率均大于95％、重金属铅去除率均大于94％、重金属铜去除率均大于94％、重金属镉去除率均大于96％。当铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比大于0.3:1g/mL(如表2中，铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比＝0.32:1g/mL、0.35:1g/mL、0.4:1g/mL时以及表2中未列举的更高比值)，铁载焚烧飞灰掺量过多，铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水混合后溶解的铁离子与氯离子过多，水化反应及地质聚合效率降低，水化硅酸钙、地质聚合物凝胶、Friedel盐和Kuzel盐生成量降低，导致废液中COD和色度去除率及处置后飞灰渣二噁英去除率均随着铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比进一步增加变化不显著，废液中SS去除率及处置后飞灰渣重金属去除率和氯离子固化率均随着铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比进一步增加而显著降低。综合而言，结合效益与成本，当铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比等于0.1～0.3:1g/mL时，最有利于实现棕榈油厂废水处置及飞灰稳定化。
实施例3硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比对棕榈油厂废水处置及飞灰稳定化效果影响
按照硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比15:100分别称取硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰，混合，搅拌均匀，得到铁载焚烧飞灰。按照铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比0.3:1g/mL分别称取铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水，混合，搅拌均匀，得到载铁棕榈油灰浆。向载铁棕榈油灰浆中曝入氧气同时进行低温等离子体照射4小时，得到废水初净化浆，其中低温等离子体作用电压为50kV，氧气的曝气强度为35m3/(m2·h)。按照硅藻土与粉煤灰质量比4:10分别称取硅藻土和粉煤灰，混合，搅拌均匀得到硅藻土粉煤灰混合粉。按照硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比0.5:10、0.7:10、0.9:10、1:10、2:10、3:10、3.2:10、3.5:10、4:10分别称取九组硅藻土粉煤灰混合粉与九组废水初净化浆，混合，搅拌均匀，陈化48小时，8000rpm条件下离心15分钟实现固液分离，分别得到九组棕榈油厂废水净化液和九组飞灰固化渣。
COD浓度检测及COD去除率的计算、色度检测及色度去除率计算、SS检测及SS去除率计算、固化体污染物浸出毒性及毒性检测、氯含量的测定及飞灰氯固化率计算、二噁英类物质的测定及二噁英类物质去除率计算、浸出液中重金属离子浓的度测定及重金属去除率计算均同实施例1。
本发明实施例试验结果见表3。
表3硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比对棕榈油厂废水处置及飞灰稳定化效果影响
Figure BDA0002746862470000101
Figure BDA0002746862470000111
由表3可看出，当硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比小于1:10(如表3中，硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比＝0.9:10、0.7:10、0.5:10时以及表3中未列举的更低比值)，硅藻土粉煤灰混合粉较少，使得水化硅酸钙、地质聚合物凝胶、Friedel盐和Kuzel盐生成量减少，导致废液中COD、SS、色度去除率和处置后飞灰渣重金属去除率、氯离子固化率、二噁英去除率均随着硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比减小而显著降低。当硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比等于1～3:10(如表3中，硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比＝1:10、2:10、3:10时)，将硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆混合后，硅藻土粉煤灰混合粉中的硅酸盐和硅铝酸盐可与钙离子反应生成水化硅酸钙和地质聚合物凝胶。粉煤灰中的铝相还可与钙、硅形成Friedel盐和Kuzel盐。水化硅酸钙、钙矾石和地质聚合物凝胶可物理吸附浆体中的氯离子和重金属离子。而Friedel盐和Kuzel盐可化学结合氯离子。同时地质聚合物和钙矾石形成过程中消纳部分钠离子和钾离子。形成的水化硅酸钙、钙矾石和地质聚合物凝胶还可将浆体中残余的有机污染物进一步吸附，从而实现棕榈油厂废水净化。最终，废液中COD去除率均大于95％、色度去除率均大于96％、SS去除率均大于95％、氯固化率均大于93％、二噁英去除率均大于94％、重金属锌去除率均大于95％、重金属铅去除率均大于96％、重金属铜去除率均大于95％、重金属镉去除率均大于94％。当硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比大于3:10(如表3中，硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比＝3.2:10、3.5:10、4:10时以及表3中未列举的更高比值)，废液中COD、SS、色度去除率和处置后飞灰渣重金属去除率、氯离子固化率、二噁英去除率均随着硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比进一步增加变化不显著。综合而言，结合效益与成本，当硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比等于1～3:10时，最有利于实现棕榈油厂废水处置及飞灰稳定化。

Claims (3)

1.一种利用城市生活垃圾焚烧飞灰净化棕榈油厂废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）分别称取硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰，混合，搅拌均匀，得到铁载焚烧飞灰，所述硫酸铁与城市生活垃圾焚烧飞灰质量比为5~15:100；
2）称取铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水，混合，搅拌均匀，得到载铁棕榈油灰浆，所述铁载焚烧飞灰与棕榈油厂废水固液比为0.1~0.3:1g/mL；
3）向载铁棕榈油灰浆中曝入氧气同时进行低温等离子体照射，得到废水初净化浆，所述低温等离子体作用电压为5~50kV，低温等离子体作用时间为1~4小时，氧气的曝气强度为5~35m3/(m2·h)；
4）分别称取硅藻土和粉煤灰，混合，搅拌均匀得到硅藻土粉煤灰混合粉；
5）分别称取硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆，混合，搅拌均匀，陈化，固液分离，分别得到棕榈油厂废水净化液和飞灰固化渣；所述硅藻土粉煤灰混合粉与废水初净化浆质量比为1~3:10。
2.根据权利要求1所述的利用城市生活垃圾焚烧飞灰净化棕榈油厂废水的方法，其特征在于，所述步骤4）中硅藻土与粉煤灰质量比为2~4:10。
3.根据权利要求1所述的利用城市生活垃圾焚烧飞灰净化棕榈油厂废水的方法，其特征在于，所述步骤5）中固液分离条件为2000~8000rpm条件下离心5~15分钟。
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