[發明專利]一種帶硼、硅酸基團鐵系絮凝劑處理垃圾滲濾液的方法

無效

• 申請號: 201210393770.8
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN102897881A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 李素芹;房素珍;姚娟;迪娜爾·葉爾肯;何賽;郝英君;蒼大強;熊國宏
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 于永進

技術領域

本發明屬于資源、環保領域，此方法涉及一種帶硼、硅酸基團的鐵系高效復合絮凝劑，用于垃圾填埋場對于垃圾滲濾液的處理過程，從而使垃圾滲濾液能夠得到有效的處理。

背景技術

國內外處理垃圾滲濾液的技術很多，主要有：混凝、吸附、吹脫、生物處理法（好氧生物處理、厭氧生物處理、厭氧—好氧相結合）、化學氧化法（催化濕式氧化法、光催化氧化法、電化學氧化法、Feton試劑氧化法等）、膜處理方法（反滲透、納濾等）、土地處理法（回灌處理、人工濕地等）及其相應方法的組合。但從當前來看，厭氧、好氧匹配的生物處理技術仍然是垃圾滲濾液處理的主要方法，由于垃圾滲濾液水質復雜，水質波動很大，通常難以適應水質和水量的變化，尤其當氨氮濃度非常高而溫度較低時時，污染物毒性及溫度環境抑制生物生長，導致出水水質惡化，很難達到國家標準，所以往往需要輔以反滲透等深度處理技術這無疑增加了處理成本。

發明內容

??????本發明的目的是為了解決傳統處理垃圾滲濾液成本過高的問題，提供一種經調節池以后的垃圾滲濾液在在進入生化池之前進行預處理，從而提高其可生化性，降低毒性。

一種帶硼、硅酸基團鐵系絮凝劑處理垃圾滲濾液的方法，帶硼、硅酸基團的鐵系高效復合絮凝劑成份摩爾比：Fe/Si=0.4～0.6，?Si/（Al+?Fe）=0.7～0.9，B/Si=0.25～0.35。

??????具體包括以下步驟：

??????步驟1：在絮凝攪拌池中投加10~300mg/L的帶硼、硅酸基團的鐵系高效復合絮凝劑，快速攪拌1~3min，攪拌速度160-220r/min，使絮凝劑與垃圾滲濾液充分混合；

??????步驟2：然后讓與絮凝劑充分混合的垃圾滲濾液經過8~20min的慢速攪拌，攪速度30-60r/min，使絮體長大，然后通過斜管沉淀池，使絮體充分沉降。上清液流向生化處理工序。

帶硼、硅酸基團的鐵系高效復合絮凝劑能夠與垃圾滲濾液中的大分子污染物以及膠體顆粒等物質迅速結合，形成較大的絮體，快速沉降，污泥量小。

??????本發明的原理是：當帶硼、硅酸基團的鐵系高效復合絮凝劑溶于水后，聚硅酸依靠表面羥基的氫鍵作用可以吸附許多其他分子,并且硅酸在聚合過程中，隨著分子量的不斷增加和并聯成網狀,吸附架橋能力增強，聚合度增大，混凝處理效果加強,形成的礬花大且易于沉降。Al³⁺、Fe³⁺會發生逐級水解反應，同時水解產物之間還會發生羥基橋聯聚合反應，生成不同聚合度的高電荷絡離子，如Al₂(OH)₄²⁺、Al₃(?OH?)_?5⁴⁺、Al₁₃(?OH?)₃₂⁷⁺、Al₁₃O₄(OH)₂₄⁷⁺、Fe₂(OH?)₂⁴⁺、Fe₃(?OH?)₄⁵⁺、Fe₄O(OH)₄⁶⁺等。這些絡合物正電荷密度較高，吸附電中和作用較強。同時，它們的氫氧化物聚合體表面積較大，吸附架橋能力強。隨著凝聚的進行，Al³⁺、Fe^3+?的形態都會經歷單體—聚合體—聚集體—溶膠或者沉淀的轉化過程，不同的水解聚合形態依靠不同的機理發揮混凝效果。

結合絮體組織結構的電鏡分析，可知帶硼、硅酸基團的鐵系高效復合絮凝劑具有的優異混凝性能和穩定性能是硅酸聚合產物、水解聚合產物以及它們和某種形式的B相互之間作用所形成的新的聚合物等共同作用的結果，混凝機理包括電中和作用、吸附架橋作用、沉淀網捕等，并以后兩者為主。在這些作用下，該復合絮凝劑可以聚集大量懸浮物，并緊密包裹膠體顆粒、懸浮物、絮凝劑水解產物等，從而形成絮體，有效地去除水中的有機物質等雜質。

通過多組正交試驗，改變絮凝劑投加量、pH值、動力學條件等參數，找到預處理垃圾滲濾液的“最佳”工藝技術參數：投加量為10~300mg/L，pH值為5~10，動力學條件為快速攪拌1~3min，攪拌速度時間1~3min、慢速攪拌（50r/min左右）時間8~20min。