CN114229984A - 一种垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法 - Google Patents
一种垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114229984A CN114229984A CN202111444219.7A CN202111444219A CN114229984A CN 114229984 A CN114229984 A CN 114229984A CN 202111444219 A CN202111444219 A CN 202111444219A CN 114229984 A CN114229984 A CN 114229984A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fenton
- treatment method
- stage
- effluent
- steps
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 239000000149 chemical water pollutant Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 56
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 48
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 24
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 claims abstract description 16
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 65
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 20
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 16
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 13
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 8
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 7
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- -1 transition metal salt Chemical class 0.000 claims description 5
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 4
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Fe+3] IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 6
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 6
- 238000010170 biological method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009303 advanced oxidation process reaction Methods 0.000 description 20
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 11
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 11
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 10
- CUPCBVUMRUSXIU-UHFFFAOYSA-N [Fe].OOO Chemical compound [Fe].OOO CUPCBVUMRUSXIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910021519 iron(III) oxide-hydroxide Inorganic materials 0.000 description 10
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 8
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 229910021380 Manganese Chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L Manganese chloride Chemical compound Cl[Mn]Cl GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011565 manganese chloride Substances 0.000 description 2
- 229940099607 manganese chloride Drugs 0.000 description 2
- 235000002867 manganese chloride Nutrition 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical group 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000009270 solid waste treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/06—Contaminated groundwater or leachate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及污水处理的技术领域，具体涉及一种垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法，包括以下步骤：将生化处理后的垃圾渗滤液调节至酸性，通过下进上出的方式进入一级类芬顿反应塔，同时加入双氧水，得到一级芬顿处理工艺出水；将一级芬顿处理工艺出水调节至酸性，再通过下进上出的方式进入二级类芬顿反应塔，同时加入双氧水，得到二级芬顿处理工艺出水；所述二级类芬顿反应塔中填充有二级类芬顿催化剂材料，所述二级类芬顿催化剂材料包括多孔氧化铝及负载于多孔氧化铝的氧化铁以及过渡金属氧化物。本发明的两级类芬顿处理工艺是采取化学、生物的方法将污染物降解，没有浓水产生；处理后的垃圾渗滤液其COD含量可以降低至50mg/L以下。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理的技术领域，具体涉及一种垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法。
背景技术
垃圾填埋和焚烧是目前处理垃圾的主要方法。然而，垃圾浓缩液污染却是现有固体废弃物处理和未来垃圾填埋过程中不可避免的一个问题。垃圾浓缩液会对周围地下水、地表水和土壤造成严重的环境污染。在利用填埋场、焚烧厂对城市生活垃圾进行处理以及全面管理的过程中，主要的工作内容之一就是对垃圾浓缩液采用合适的方法进行处理，避免对周围环境造成二次污染。
垃圾浓缩液是一种成分十分复杂的废水，含有多种难降解的有机成分及氨氮，具有污染物浓度高、毒性强、水质和水量波动大等特点。目前国内垃圾渗滤液的深度处理工艺主要以膜过滤为主，其原理主要是通过使用不同孔径的滤膜以达到不同规范要求的方法。但是膜过滤的过程属于物理过程，只是将污染物转移到浓缩液当中，并不能真正意义上的去除污染物，浓缩液的处理到现在为止还属于世界难题，没有很好的处理方法。现阶段渗滤液的深度处理都采用膜处理方法，实际的膜系统压力很大，膜的更换频率较高，不仅造成运行成本高，而且操作难度大。另外膜产生的浓缩液也是一种处理难度很大的二次污染源。而且膜系统属于不可再生资源，如损坏必须更换新的，无法循环使用，造成资源的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法，该方法通过两级类芬顿高级氧化工艺，降低垃圾渗滤液中的有机污染，特别是降低COD含量，从而达到排放标准。
本发明实现目的所采用的方案是：一种垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法，包括以下步骤：
(1)将生化处理后的垃圾渗滤液调节至酸性，通过下进上出的方式进入一级类芬顿反应塔，同时加入双氧水，停留反应一定时间，得到一级芬顿处理工艺出水；
(2)将一级芬顿处理工艺出水调节至酸性，再通过下进上出的方式进入二级类芬顿反应塔，同时加入双氧水，停留反应一定时间，得到二级芬顿处理工艺出水；
所述一级类芬顿反应塔中填充有一级类芬顿催化剂材料，所述一级类芬顿催化剂材料主要成分包括羟基氧化铁和四氧化三铁，所述一级类芬顿催化剂材料的堆积密度为30～50kg/M3；
所述二级类芬顿反应塔中填充有二级类芬顿催化剂材料，所述二级类芬顿催化剂材料主要包括多孔氧化铝，及负载于多孔氧化铝的氧化铁以及过渡金属氧化物，所述过渡金属氧化物为氧化铜、氧化镍、氧化锰中的至少一种。
优选地，所述步骤(1)中，将生化处理后的垃圾渗滤液调节至pH为4～5，双氧水的加入量为废水COD质量的1～3倍，反应时间为1～3h。
优选地，所述步骤(1)中，一级类芬顿催化剂材料的制备方法包括以下步骤：
(i)以机械加工产生的铁刨花为原材料，对其进行除油除锈预处理；
(ii)将上述预处理后的材料采用过量浓酸或浓碱进行钝化处理，钝化完成后清洗至中性，干燥后即得所述一级类芬顿催化剂材料。
优选地，所述步骤(ii)中，浓酸为浓度为98％的浓硫酸，浓碱为浓度不小于30％的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
优选地，所述步骤(2)中，将一级芬顿处理工艺出水调节至pH为4～5，双氧水的加入量为废水COD质量的1～3倍，反应时间为1～3h。
优选地，所述步骤(2)中，二级芬顿处理工艺出水中COD的含量为20～50mg/L。
优选地，所述步骤(2)中，二级类芬顿催化剂材料的制备方法包括以下步骤：
(a)通过过量浸渍法将活性氧化铝颗粒浸渍于金属盐溶液中至吸附饱和，过滤后干燥；
(b)将步骤(a)所得产物在一定温度条件下焙烧至反应完全，冷却后即得所述二级类芬顿催化剂材料。
优选地，所述步骤(a)中，金属盐包括铁盐以及过渡金属盐，所述过渡金属盐为铜盐、镍盐、锰盐中的至少一种，所述金属盐为金属的硫酸盐、硝酸盐、氯化盐中的至少一种，各金属盐的浓度分别为0.1～1mol/L。
优选地，所述步骤(a)中，金属盐中铁元素占总的金属元素的摩尔百分数为50％～80％。
优选地，所述步骤(b)中，焙烧温度为300～600℃。
类芬顿高级氧化工艺的主要原理是利用催化剂，催化H2O2生成具有强氧化性的羟基自由基(·OH，标准电极电位为2.80V)，引发和传播自由基链反应，进攻有机物分子从而破坏有机分子并将其矿化为CO2和H2O等无机物质。
一级类芬顿催化剂作用机理为：在强酸或强碱水溶液中，通过氧化(吸氧腐蚀)在铁屑表面形成钝化层，其主要成分为铁的羟基氧化物，从而形成对H2O2的异相催化氧化的催化成份；反应过程中，铁屑表面不断形成铁的羟基氧化物，因此可保证催化效果。
二级类芬顿催化剂是一种多孔材料负载多金属复合型类芬顿催化剂。二级类芬顿催化剂作用机理为：在铁氧化物中掺杂少量过渡金属后能够显著地提高其促进H2O2有效分解的活性。本发明中，金属盐溶液通过浸渍进入到多孔材料内部孔隙，后经高温焙烧，主要以金属氧化物的形式存在，其中以铁氧化物为主，掺杂至少一种过渡金属，促进其催化作用。
本发明具有以下优点和有益效果：
(1)本发明的处理方法操作简单，同膜系统相比，两级类芬顿处理工艺中不需要复杂的PLC系统控制；
(2)本发明的处理方法无浓水产生，本发明提供的两级类芬顿处理工艺是采取化学、生物的方法将污染物降解，同膜系统相比，没有浓水产生；
(3)本发明的处理方法出水水质好且稳定，同接触氧化法、生物膜法、BAF等工艺相比，本发明提供的两级类芬顿处理工艺运行稳定，出水水质好且稳定。
(4)采用本发明的处理方法处理后的垃圾渗滤液其COD含量可以降低至50mg/L以下。
(5)本发明的处理方法可用于垃圾渗滤液生化处理前的预处理阶段，也可用于后端的深度处理阶段。
附图说明
图1是本发明实施例1制备的一级类芬顿催化剂的扫描电镜图谱；
图2是本发明实施例1制备的二级类芬顿催化剂的扫描电镜图谱；
图3本发明实施例1制备的二级类芬顿催化剂的X衍射图谱。
具体实施方式
为更好的理解本发明，下面的实施例是对本发明的进一步说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
一种垃圾渗滤液两级类芬顿处理方法，包括以下步骤：
(1)一级类芬顿高级氧化工艺：
取一定量机械加工厂废铁屑，经除油除锈预处理后，使用浓度为98％的浓硫酸浸泡，钝化反应4h，取出后快速用清水清洗、干燥，表面形成由铁的羟基氧化物组成的致密膜，制备成一级类芬顿催化剂。一级类芬顿催化剂的扫描电镜图谱如图1所示，从图中可以看出，一级类芬顿催化剂材料的微观形态成针棒状，与羟基氧化铁的特征相符，另一部分以片花状形态出现，与四氧化三铁的形态特征相符，说明一级类芬顿催化剂的主要成分为羟基氧化铁和四氧化三铁。
某化工园区污水处理厂生化出水，COD大约为150mg/L。废水进水pH调为4，一级类芬顿反应塔停留时间为120min，H2O2投加量为300mg/L，催化剂堆积密度为30kg/M3，催化氧化反应后COD为80mg/L，去除率达47％。
(2)二级类芬顿高级氧化工艺：
通过过量浸渍法将直径为2～5mm的活性氧化铝颗粒浸渍于由硫酸铁和氯化镍为前驱体配制的混合金属盐溶液中12小时至吸附饱和，其中，硫酸铁和氯化镍的摩尔比为0.8:0.2，过滤后于80℃条件下烘干；将所得产物在400℃条件下焙烧5小时，取出晾凉至室温，制备成二级类芬顿催化剂。二级类芬顿催化剂的扫描电镜图谱如图2所示，从图中可以看出，二级类芬顿催化剂的微观结构较为致密，颗粒形态不规则，可能是由于金属离子进入活性氧化铝颗粒孔道中，经焙烧形成各金属氧化物导致。
二级类芬顿催化剂的X衍射图如图3所示，从图中可以看出，二级类芬顿催化剂的X衍射图谱与Al2O3、Fe2O3、NiO的特征峰相符，Al2O3为活性氧化铝的主要成分，Fe2O3和NiO为吸附至活性氧化铝颗粒上的铁盐、镍盐经高温焙烧后形成。
一级类芬顿反应塔出水经pH调节系统调解pH为4～5后，通过下进上出的方式进入二级类芬顿反应塔，二级类芬顿反应塔停留时间为120min，H2O2投加量为200mg/L，二级类芬顿高级氧化工艺出水COD为30mg/L，去除率达63％。且反应后出水pH为6～8范围，无需对出水pH回调。
实施例2
一种垃圾渗滤液两级类芬顿处理方法，包括以下步骤：
(1)一级类芬顿高级氧化工艺：
取一定量机械加工厂废铁屑，经除油除锈预处理后，使用浓度为30％的氢氧化钠溶液浸泡，钝化反应4h，取出后快速用清水清洗、干燥，表面形成由铁的羟基氧化物组成的致密膜，制备成一级类芬顿催化剂。
某化工园区污水处理厂生化出水，COD约为150mg/L。废水进水pH调为5，一级类芬顿反应塔停留时间为120min，H2O2投加量为300mg/L，催化剂堆积密度为30kg/M3，催化氧化反应后COD为78mg/L，去除率达48％。
(2)二级类芬顿高级氧化工艺：
通过过量浸渍法将直径为2～5mm的活性氧化铝颗粒浸渍于由硝酸铁和氯化镍为前驱体配制的混合金属盐溶液中12小时至吸附饱和，其中，硝酸铁和氯化镍的摩尔比为0.5:0.5，过滤后于80℃条件下烘干；将所得产物在300℃条件下焙烧5小时，取出晾凉至室温，制备成二级类芬顿催化剂。
一级类芬顿反应塔出水经pH调节系统调解pH为4.5后，通过下进上出的方式进入二级类芬顿反应塔，二级类芬顿反应塔停留时间为120min，H2O2投加量为160mg/L，二级类芬顿高级氧化工艺出水COD为25mg/L，去除率达68％。反应后出水pH为6～8范围，无需对出水pH回调。
实施例3
一种垃圾渗滤液两级类芬顿处理方法，包括以下步骤：
(1)一级类芬顿高级氧化工艺：
取一定量机械加工厂废铁屑，经除油除锈预处理后，使用浓度为98％的浓硫酸浸泡，钝化反应5h，取出后快速用清水清洗、干燥，表面形成由铁的羟基氧化物组成的致密膜，制备成一级类芬顿催化剂。
某化工园区污水处理厂生化出水，COD约为120mg/L。废水进水pH调为4，一级类芬顿反应塔停留时间为120min，H2O2投加量为360mg/L，催化剂堆积密度为50kg/M3，催化氧化反应后COD为60mg/L，去除率达50％。
(2)二级类芬顿高级氧化工艺：
通过过量浸渍法将直径为2～5mm的活性氧化铝颗粒浸渍于由硝酸铁和氯化锰为前驱体配制的混合金属盐溶液中15小时至吸附饱和，其中，硝酸铁和氯化锰的摩尔比为0.6:0.4，过滤后于80℃条件下烘干；将所得产物在500℃条件下焙烧5小时，取出晾凉至室温，制备成二级类芬顿催化剂。
一级类芬顿反应塔出水经pH调节系统调解pH为4～5后，通过下进上出的方式进入二级类芬顿反应塔，二级类芬顿反应塔停留时间为120min，H2O2投加量为180mg/L，二级类芬顿高级氧化工艺出水COD为25mg/L，去除率达58％。反应后出水pH为6～8范围，无需对出水pH回调。
实施例4
一种垃圾渗滤液两级类芬顿处理方法，包括以下步骤：
(1)一级类芬顿高级氧化工艺：
取一定量机械加工厂废铁屑，经除油除锈预处理后，使用浓度为98％的浓硫酸浸泡，钝化反应5h，取出后快速用清水清洗、干燥，表面形成由铁的羟基氧化物组成的致密膜，制备成一级类芬顿催化剂。
某化工园区污水处理厂生化出水，COD约为300mg/L。废水进水pH调为4，一级类芬顿反应塔停留时间为120min，H2O2投加量为400mg/L，催化剂堆积密度为40kg/M3，催化氧化反应后COD为140mg/L，去除率达53％。
(2)二级类芬顿高级氧化工艺：
通过过量浸渍法将直径为2～5mm的活性氧化铝颗粒浸渍于由硝酸铁和氯化镍、氯化铜为前驱体配制的混合金属盐溶液中16小时至吸附饱和，其中，硝酸铁和氯化镍、氯化铜的摩尔比为0.7:0.2:0.1，过滤后于80℃条件下烘干；将所得产物在600℃条件下焙烧5小时，取出晾凉至室温，制备成二级类芬顿催化剂。
一级类芬顿反应塔出水经pH调节系统调解pH为4～5后，通过下进上出的方式进入二级类芬顿反应塔，二级类芬顿反应塔停留时间为120min，H2O2投加量为140mg/L，二级类芬顿高级氧化工艺出水COD为35mg/L，去除率达75％。反应后出水pH为6～8范围，无需对出水pH回调。
实施例5
一种垃圾渗滤液两级类芬顿处理方法，包括以下步骤：
(1)一级类芬顿高级氧化工艺：
取一定量机械加工厂废铁屑，经除油除锈预处理后，使用浓度为98％的浓硫酸浸泡，钝化反应5h，取出后快速用清水清洗、干燥，表面形成由铁的羟基氧化物组成的致密膜，制备成一级类芬顿催化剂。
某化工园区污水处理厂生化出水，COD约为320mg/L。废水进水pH调为4，一级类芬顿反应塔停留时间为120min，H2O2投加量为500mg/L，催化剂堆积密度为40kg/M3，催化氧化反应后COD为150mg/L，去除率达53％。
(2)二级类芬顿高级氧化工艺：
通过过量浸渍法将直径为2～5mm的活性氧化铝颗粒浸渍于由硝酸铁和氯化镍为前驱体配制的混合金属盐溶液中16小时至吸附饱和，其中，硝酸铁和氯化镍的摩尔比为0.8:0.2，过滤后于80℃条件下烘干；将所得产物在500℃条件下焙烧5小时，取出晾凉至室温，制备成二级类芬顿催化剂。
一级类芬顿反应塔出水经pH调节系统调解pH为4～5后，通过下进上出的方式进入二级类芬顿反应塔，二级类芬顿反应塔停留时间为100min，H2O2投加量为200mg/L，长期运行两个月后，二级类芬顿高级氧化工艺出水COD为80mg/L，去除率达47％，COD去除效果略有衰减，可对二级类芬顿催化剂材料回收进行再生处理。
二级类芬顿催化剂材料再生方法与该催化剂制备方法相同，具体操作方法为：将使用过的二级类芬顿催化剂材料经干燥处理后，通过过量浸渍法将其浸渍于由硝酸铁和氯化镍为前驱体配制的混合金属盐溶液中至吸附饱和，其中，硝酸铁和氯化镍的摩尔比为0.8:0.2，过滤后于80℃条件下烘干；将所得产物在500℃条件下焙烧5小时，取出晾凉至室温。
将再生后的二级类芬顿催化剂材料填入二级类芬顿反应塔，废水通过下进上出的方式进入，二级类芬顿反应塔停留时间为100min，H2O2投加量为200mg/L，二级类芬顿高级氧化工艺出水COD约为30mg/L，COD去除率可达80％。
所述二级类芬顿高级氧化工艺出水，达到城市生活垃圾填埋场污染物控制(GB16889-2008)中污水针对COD排放标准进行排放，可达标排放。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将生化处理后的垃圾渗滤液调节至酸性，通过下进上出的方式进入一级类芬顿反应塔，同时加入双氧水，停留反应一定时间，得到一级芬顿处理工艺出水；
(2)将一级芬顿处理工艺出水调节至酸性，再通过下进上出的方式进入二级类芬顿反应塔，同时加入双氧水，停留反应一定时间，得到二级芬顿处理工艺出水；
所述一级类芬顿反应塔中填充有一级类芬顿催化剂材料，所述一级类芬顿催化剂材料主要成分包括羟基氧化铁和四氧化三铁，所述一级类芬顿催化剂材料的堆积密度为30～50kg/M3；
所述二级类芬顿反应塔中填充有二级类芬顿催化剂材料，所述二级类芬顿催化剂材料主要包括多孔氧化铝，及负载于多孔氧化铝的氧化铁以及过渡金属氧化物，所述过渡金属氧化物为氧化铜、氧化镍、氧化锰中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中，将生化处理后的垃圾渗滤液调节至pH为4～5，双氧水的加入量为废水COD质量的1～3倍，反应时间为1～3h。
3.根据权利要求1所述的垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中，一级类芬顿催化剂材料的制备方法包括以下步骤：
(i)以机械加工产生的铁刨花为原材料，对其进行除油除锈预处理；
(ii)将上述预处理后的材料采用过量浓酸或浓碱进行钝化处理，钝化完成后清洗至中性，干燥后即得所述一级类芬顿催化剂材料。
4.根据权利要求3所述的垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法，其特征在于：所述步骤(ii)中，浓酸为浓度为98％的浓硫酸，浓碱为浓度不小于30％的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
5.根据所述权利要求1所述的垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中，将一级芬顿处理工艺出水调节至pH为4～5，双氧水的加入量为废水COD质量的1～3倍，反应时间为1～3h。
6.根据所述权利要求1所述的垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中，二级芬顿处理工艺出水中COD的含量为20～50mg/L。
7.根据所述权利要求1所述的垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中，二级类芬顿催化剂材料的制备方法包括以下步骤：
(a)通过过量浸渍法将活性氧化铝颗粒浸渍于金属盐溶液中至吸附饱和，过滤后干燥；
(b)将步骤(a)所得产物在一定温度条件下焙烧至反应完全，冷却后即得所述二级类芬顿催化剂材料。
8.根据所述权利要求7所述的垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法，其特征在于：所述步骤(a)中，金属盐包括铁盐以及过渡金属盐，所述过渡金属盐为铜盐、镍盐、锰盐中的至少一种，所述金属盐为金属的硫酸盐、硝酸盐、氯化盐中的至少一种，各金属盐的浓度分别为0.1～1mol/L。
9.根据所述权利要求7所述的垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法，其特征在于：所述步骤(a)中，金属盐中铁元素占总的金属元素的摩尔百分数为50％～80％。
10.根据所述权利要求7所述的垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法，其特征在于：所述步骤(b)中，焙烧温度为300～600℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111444219.7A CN114229984B (zh) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 一种垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111444219.7A CN114229984B (zh) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 一种垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114229984A true CN114229984A (zh) | 2022-03-25 |
| CN114229984B CN114229984B (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=80752205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111444219.7A Active CN114229984B (zh) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 一种垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114229984B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102173500A (zh) * | 2011-02-25 | 2011-09-07 | 华中师范大学 | 一种活化分子氧的芬顿氧化水处理方法 |
| CN106277278A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-01-04 | 合肥工业大学 | 一种利用铁氧化物多相芬顿体系处理含砷废水的方法 |
| CN106345485A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-25 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种用于催化氧化处理有机废水的催化剂及其制备方法和用途 |
| CN109433224A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-08 | 知合环境（北京）有限责任公司 | 一种芬顿反应催化剂及其制备方法 |
| US20190240646A1 (en) * | 2016-09-09 | 2019-08-08 | Nanjing University | Mesoporous manganese ferrite fenton-like catalyst, preparation method therefor, and application thereof |
| CN112354516A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种污泥制备磁性污泥基生物炭材料的方法及其应用 |
-
2021
- 2021-11-30 CN CN202111444219.7A patent/CN114229984B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102173500A (zh) * | 2011-02-25 | 2011-09-07 | 华中师范大学 | 一种活化分子氧的芬顿氧化水处理方法 |
| CN106345485A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-25 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种用于催化氧化处理有机废水的催化剂及其制备方法和用途 |
| US20190240646A1 (en) * | 2016-09-09 | 2019-08-08 | Nanjing University | Mesoporous manganese ferrite fenton-like catalyst, preparation method therefor, and application thereof |
| CN106277278A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-01-04 | 合肥工业大学 | 一种利用铁氧化物多相芬顿体系处理含砷废水的方法 |
| CN109433224A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-08 | 知合环境（北京）有限责任公司 | 一种芬顿反应催化剂及其制备方法 |
| CN112354516A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种污泥制备磁性污泥基生物炭材料的方法及其应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 赵景联等: "《环境修复工程》", 北京：机械工业出版社, pages: 438 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114229984B (zh) | 2024-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101708926B (zh) | 一种同时脱硫、脱氮、脱色的废水生物处理方法 | |
| CN111437825B (zh) | 一种铁锰生物炭催化剂及调理污泥脱水的应用 | |
| CN106219816A (zh) | 一种反渗透浓水的处理方法 | |
| CN105461135B (zh) | 一种高浓度难降解有机石化废水预处理工艺 | |
| CN108993475B (zh) | 一种三元复合材料非均相光Fenton催化剂及其制备和应用 | |
| Liu et al. | Removal of Cr (VI) from aqueous solution using ultrafine coal fly ash | |
| CN101700949B (zh) | 垃圾渗滤液净化工艺方法 | |
| CN106006916A (zh) | 一种利用铁基非晶合金降解焦化废水的方法 | |
| CN109437386B (zh) | 一种去除废水中金属铊的方法 | |
| CN112939352B (zh) | 一种工业园区综合污水的处理方法 | |
| JP2002273494A (ja) | 無機塩を含む有機性固形物、特に下水汚泥の処理方法 | |
| CN114394727A (zh) | 基于市政污泥生物炭的处理剂的制备方法及应用 | |
| CN105536773A (zh) | 陶基质催化剂及其制备方法 | |
| CN112299547A (zh) | 一种单一铜盐催化过氧化氢降解垃圾渗滤液膜浓缩液的方法 | |
| CN111250088A (zh) | 一种催化氧化的复合铁基催化剂及其应用 | |
| CN114229984B (zh) | 一种垃圾渗滤液的两级类芬顿处理方法 | |
| CN113441148A (zh) | 一种提高石化废水可生化性的催化材料、制备方法及应用 | |
| Hu | A microwave radiation-enhanced Fe–C/persulfate system for the treatment of refractory organic matter from biologically treated landfill leachate | |
| CN116920853A (zh) | 一种湿式氧化催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN113413892A (zh) | 蛋壳型镍基催化剂及其制备方法及其用于处理难降解废水的方法 | |
| CN114477698B (zh) | 一种氯化铁介导的蓝藻基生物炭在脱除烟气中零价汞中的应用 | |
| Visa et al. | ENHANCED HEAVY METAL ADSORPTION ON DYE-MODIFIED FLY ASH. | |
| CN106630436A (zh) | Tnt生产废水的处理方法 | |
| CN107344773B (zh) | 一种适用于废水提标改造项目的液膜催化氧化工艺方法 | |
| Huang et al. | Total nitrogen removal by Fe-activated carbon composite coupled with persulfate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |