申请日2018.05.18
公开(公告)日2018.10.12
IPC分类号C02F1/32; C02F1/72; C02F103/06
摘要
本发明公开了一种垃圾渗滤液处理剂，属于环保领域。一种垃圾渗滤液处理剂，按质量份数计，包括150~200份催化剂、50~60份金属助剂、15~20份光助剂。本发明解决了目前垃圾渗滤液处理效率低的问题。
权利要求书
1.一种垃圾渗滤液处理剂，其特征在于，按重量份数计包括如下组分，150~200份催化剂、50~60份金属助剂、15~20份光助剂;
所述金属助剂的制备方法，包括如下步骤：
取七水合硫酸亚铁按质量比1：10~13加入去离子水，搅拌混合20~30min，再加入七水合硫酸亚铁质量60~70%的质量分数为30%的双氧水，于180r/min、30~40℃搅拌混合18~24h，过滤，取滤渣经去离子水洗涤，干燥，即得金属助剂;
所述催化剂的制备方法，包括如下步骤：
A.取乙酸钠按质量比2~4：5~7加入蒸馏水混合，于40~50℃，加入乙酸钠质量1~2倍的九水合硝酸铁，搅拌混合5~7h，过滤，取滤液按质量比1：6加入质量分数为90%的硫酸混合，静置1~3天，抽滤，取抽滤渣经乙醚洗涤，得洗涤物;
B.取洗涤物按质量比1：8~10加入去离子水，搅拌混合30~40min，再加入洗涤物质量20~30%的钠基膨润土，避光搅拌混合18~24h，离心，取沉淀干燥，再于500~550℃焙烧4~5h，得焙烧物，取焙烧物按质量比1~3：3~5加入双氧水混合，即得催化剂;
所述光助剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)取质量分数为5%的硫酸钛溶液按质量比2：3~5加入质量分数为15%的氨水，调节pH至3~3.5，于25~30℃搅拌混合1~2h，抽滤，取抽滤渣按质量比1：6~9加入蒸馏水，搅拌混合20~30min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10：1加入浓度为0.2mol/L的盐酸，再加入搅拌混合物质量8~15%的锌粉，搅拌混合1~2h，得搅拌混合物A，过滤，取滤渣经去离子水洗涤，得洗涤物;
(2)取洗涤物按质量比1~3：4~7加入草酸混合，得混合物a，取五氧化二钇按质量比5：1~2加入草酸，得混合物b，取混合物a按质量比50~60：1~4加入混合物b，搅拌混合1~2h，于5~8℃保温20~30min，取沉淀;
(3)取玻璃纤维丝加热至60~80℃，按质量比3~5：2~6：10~15加入沉淀、草酸，于50~60℃保温2~3h，再于480~500℃保温40~50min，冷却至室温，即得光助剂。
说明书
一种垃圾渗滤液处理剂
技术领域
本发明属于环保领域，具体涉及一种垃圾渗滤液处理剂。
背景技术
垃圾渗滤液是垃圾在卫生填埋过程中经过复杂的物理、化学及生物化学作用，在外界因素影响下产生的污水。我国90.5%的生活垃圾通过填埋处理的方式进行处理。垃圾渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中由于发酵和降水的淋滤、地表水和地下水浸泡而滤出的污水。垃圾渗滤液成分复杂，不仅含有大量的有机物质，还含有高浓度的氨氮和有毒有害的污染物。并且，随着填埋场使用年限的延长，氨氮的浓度越来越高，有的甚至达到了5000mg/L。过高的氨氮浓度不仅增加了渗滤液生化处理系统的负荷，也导致碳源不足以及微生物营养比例的失调，而且产生的高浓度游离氨还会对微生物产生抑制作用，影响生化处理系统稳定有效的运行。国内外还没有完全针对垃圾渗滤液的处理工艺，大部分渗滤液处理工艺都是根据其他废水的处理原理转化而来的，一般都采用SBR法(预批式活性泥法)、CASS法(序批式活性泥法)以及采用反渗透技术来处理垃圾滤液，但是在实际使用中处理效果低。因此，生产出一种更高效果的垃圾渗滤液处理剂有很大的市场需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前垃圾渗滤液处理效率低的问题，提供一种垃圾渗滤液处理剂。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种垃圾渗滤液处理剂，按重量份数计包括如下组分，150~200份催化剂、50~60份金属助剂、15~20份光助剂;
所述金属助剂的制备方法，包括如下步骤：
取七水合硫酸亚铁按质量比1：10~13加入去离子水，搅拌混合20~30min，再加入七水合硫酸亚铁质量60~70%的质量分数为30%的双氧水，于180r/min、30~40℃搅拌混合18~24h，过滤，取滤渣经去离子水洗涤，干燥，即得金属助剂;
所述催化剂的制备方法，包括如下步骤：
A.取乙酸钠按质量比2~4：5~7加入蒸馏水混合，于40~50℃，加入乙酸钠质量1~2倍的九水合硝酸铁，搅拌混合5~7h，过滤，取滤液按质量比1：6加入质量分数为90%的硫酸混合，静置1~3天，抽滤，取抽滤渣经乙醚洗涤，得洗涤物;
B.取洗涤物按质量比1：8~10加入去离子水，搅拌混合30~40min，再加入洗涤物质量20~30%的钠基膨润土，避光搅拌混合18~24h，离心，取沉淀干燥，再于500~550℃焙烧4~5h，得焙烧物，取焙烧物按质量比1~3：3~5加入双氧水混合，即得催化剂;
所述光助剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)取质量分数为5%的硫酸钛溶液按质量比2：3~5加入质量分数为15%的氨水，调节pH至3~3.5，于25~30℃搅拌混合1~2h，抽滤，取抽滤渣按质量比1：6~9加入蒸馏水，搅拌混合20~30min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10：1加入浓度为0.2mol/L的盐酸，再加入搅拌混合物质量8~15%的锌粉，搅拌混合1~2h，得搅拌混合物A，过滤，取滤渣经去离子水洗涤，得洗涤物;
(2)取洗涤物按质量比1~3：4~7加入草酸混合，得混合物a，取五氧化二钇按质量比5：1~2加入草酸，得混合物b，取混合物a按质量比50~60：1~4加入混合物b，搅拌混合1~2h，于5~8℃保温20~30min，取沉淀;
(3)取玻璃纤维丝加热至60~80℃，按质量比3~5：2~6：10~15加入沉淀、草酸，于50~60℃保温2~3h，再于480~500℃保温40~50min，冷却至室温，即得光助剂。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
(1)本发明以大阳离子体积三核铁簇合物为前驱体，利用离子交换法制备大比表面积的三核铁插层膨润土固相光助芬顿催化剂，水合羟基铁离子及铁离子为活性铁源，与膨润土进行离子交换，即铁阳离子与膨润土层间的Ca2+、Mg2+和 Na+等离子进行动态交换，具有良好的稳定性及教改得光助活性芬顿试剂的催化活性，对垃圾渗滤液进行处理，在紫外光的作用下由于铁离子的光还原与过氧化氢光辐射分解的协同作用而使有机物高效降解，紫外光的引入可诱导产生大量的-OH, 提高了降解效率;
(2)本发明利用七水合硫酸亚铁和过氧化氢制成金属矿物助剂，其本身是一种羟基硫酸盐高铁矿物，加入后垃圾渗滤液中的有机污染物被吸附于表面，在紫外光下，与过氧化氢发生光化学反应，生成大量的-OH，降解污染物分解成二氧化碳和水，在异相芬顿试剂和紫外光处理后沉降性较好，且产生的Fe3+离子对渗滤液色度干扰较小，另外，其在pH2.5体系中并不溶解，过滤后烘干便可继续循环使用，有效降低了渗滤液有机污染物的处理费用;
(3)本发明先制备掺杂钇离子的草酸氧钛酸，然后将这种掺杂的草酸氧钛酸作为前驱物进行热分解，获得钇掺杂TiO2粉体初品，再加入玻璃纤维经过热处理最终获得钇施主掺杂TiO2光催化剂，其可作光降解的光催化剂，同时其为透明物，可以把光导入垃圾渗滤液中对垃圾渗滤液内部进行光催化降解，使天然条件下太阳光只能在表面作用扩展到全部渗滤液空间，使降解反应区域从表面扩展到整个区域，作为聚光后的太阳光向垃圾渗滤液中传递的介质，解决了光难以照射到向垃圾渗滤液内部的问题，提高了降解效率。
具体实施方式
金属助剂：取七水合硫酸亚铁按质量比1：10~13加入去离子水，搅拌混合20~30min，再加入七水合硫酸亚铁质量60~70%的质量分数为30%的双氧水，于180r/min、30~40℃搅拌混合18~24h，过滤，取滤渣经去离子水洗涤，干燥，即得金属助剂。
催化剂：A.取乙酸钠按质量比2~4：5~7加入蒸馏水混合，于40~50℃，加入乙酸钠质量1~2倍的九水合硝酸铁，搅拌混合5~7h，过滤，取滤液按质量比1：6加入质量分数为90%的硫酸混合，静置1~3天，抽滤，取抽滤渣经乙醚洗涤，得洗涤物;
B.取洗涤物按质量比1：8~10加入去离子水，搅拌混合30~40min，再加入洗涤物质量20~30%的钠基膨润土，避光搅拌混合18~24h，离心，取沉淀干燥，再于500~550℃焙烧4~5h，得焙烧物，取焙烧物按质量比1~3：3~5加入双氧水混合，即得催化剂。
光助剂：(1)取质量分数为5%的硫酸钛溶液按质量比2：3~5加入质量分数为15%的氨水，调节pH至3~3.5，于25~30℃搅拌混合1~2h，抽滤，取抽滤渣按质量比1：6~9加入蒸馏水，搅拌混合20~30min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10：1加入浓度为0.2mol/L的盐酸，再加入搅拌混合物质量8~15%的锌粉，搅拌混合1~2h，得搅拌混合物A，过滤，取滤渣经去离子水洗涤，得洗涤物;
(2)取洗涤物按质量比1~3：4~7加入草酸混合，得混合物a，取五氧化二钇按质量比5：1~2加入草酸，得混合物b，取混合物a按质量比50~60：1~4加入混合物b，搅拌混合1~2h，于5~8℃保温20~30min，取沉淀;
(3)取玻璃纤维丝加热至60~80℃，按质量比3~5：2~6：10~15加入沉淀、草酸，于50~60℃保温2~3h，再于480~500℃保温40~50min，冷却至室温，即得光助剂。
一种垃圾渗滤液处理剂，按质量份数计，包括150~200份催化剂、50~60份金属助剂、15~20份光助剂。
金属助剂：取七水合硫酸亚铁按质量比1：10加入去离子水，搅拌混合20min，再加入七水合硫酸亚铁质量60%的质量分数为30%的双氧水，于180r/min、30℃搅拌混合18h，过滤，取滤渣经去离子水洗涤，干燥，即得金属助剂。
催化剂：A.取乙酸钠按质量比2：5加入蒸馏水混合，于40℃，加入乙酸钠质量1倍的九水合硝酸铁，搅拌混合5h，过滤，取滤液按质量比1：6加入质量分数为90%的硫酸混合，静置1天，抽滤，取抽滤渣经乙醚洗涤，得洗涤物;
B.取洗涤物按质量比1：8加入去离子水，搅拌混合30min，再加入洗涤物质量20%的钠基膨润土，避光搅拌混合18h，离心，取沉淀干燥，再于500℃焙烧4h，得焙烧物，取焙烧物按质量比1：3加入双氧水混合，即得催化剂。
光助剂：(1)取质量分数为5%的硫酸钛溶液按质量比2：3加入质量分数为15%的氨水，调节pH至3，于25℃搅拌混合1h，抽滤，取抽滤渣按质量比1：6加入蒸馏水，搅拌混合20min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10：1加入浓度为0.2mol/L的盐酸，再加入搅拌混合物质量8%的锌粉，搅拌混合1h，得搅拌混合物A，过滤，取滤渣经去离子水洗涤，得洗涤物;
(2)取洗涤物按质量比1：4加入草酸混合，得混合物a，取五氧化二钇按质量比5：1加入草酸，得混合物b，取混合物a按质量比50：1加入混合物b，搅拌混合1h，于5℃保温20min，取沉淀;
(3)取玻璃纤维丝加热至60℃，按质量比3：2：10加入沉淀、草酸，于50℃保温2h，再于480℃保温40min，冷却至室温，即得光助剂。
一种垃圾渗滤液处理剂，按质量份数计，包括150份催化剂、50份金属助剂、15份光助剂。
金属助剂：取七水合硫酸亚铁按质量比1：13加入去离子水，搅拌混合30min，再加入七水合硫酸亚铁质量70%的质量分数为30%的双氧水，于180r/min、40℃搅拌混合24h，过滤，取滤渣经去离子水洗涤，干燥，即得金属助剂。
催化剂：A.取乙酸钠按质量比4：7加入蒸馏水混合，于50℃，加入乙酸钠质量2倍的九水合硝酸铁，搅拌混合7h，过滤，取滤液按质量比1：6加入质量分数为90%的硫酸混合，静置3天，抽滤，取抽滤渣经乙醚洗涤，得洗涤物;
B.取洗涤物按质量比1：10加入去离子水，搅拌混合40min，再加入洗涤物质量30%的钠基膨润土，避光搅拌混合24h，离心，取沉淀干燥，再于550℃焙烧5h，得焙烧物，取焙烧物按质量比3：5加入双氧水混合，即得催化剂。
光助剂：(1)取质量分数为5%的硫酸钛溶液按质量比2：5加入质量分数为15%的氨水，调节pH至3.5，于30℃搅拌混合2h，抽滤，取抽滤渣按质量比1：9加入蒸馏水，搅拌混合30min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10：1加入浓度为0.2mol/L的盐酸，再加入搅拌混合物质量15%的锌粉，搅拌混合2h，得搅拌混合物A，过滤，取滤渣经去离子水洗涤，得洗涤物;
(2)取洗涤物按质量比3：7加入草酸混合，得混合物a，取五氧化二钇按质量比5：2加入草酸，得混合物b，取混合物a按质量比60：4加入混合物b，搅拌混合2h，于8℃保温30min，取沉淀;
(3)取玻璃纤维丝加热至80℃，按质量比5：6：15加入沉淀、草酸，于60℃保温3h，再于500℃保温50min，冷却至室温，即得光助剂。
一种垃圾渗滤液处理剂，按质量份数计，包括200份催化剂、60份金属助剂、20份光助剂。
金属助剂：取七水合硫酸亚铁按质量比1：12加入去离子水，搅拌混合25min，再加入七水合硫酸亚铁质量65%的质量分数为30%的双氧水，于180r/min、35℃搅拌混合21h，过滤，取滤渣经去离子水洗涤，干燥，即得金属助剂。
催化剂：A.取乙酸钠按质量比3：6加入蒸馏水混合，于45℃，加入乙酸钠质量1倍的九水合硝酸铁，搅拌混合6h，过滤，取滤液按质量比1：6加入质量分数为90%的硫酸混合，静置2天，抽滤，取抽滤渣经乙醚洗涤，得洗涤物;
B.取洗涤物按质量比1：9加入去离子水，搅拌混合35min，再加入洗涤物质量25%的钠基膨润土，避光搅拌混合21h，离心，取沉淀干燥，再于525℃焙烧4h，得焙烧物，取焙烧物按质量比2：4加入双氧水混合，即得催化剂。
光助剂：
(1)取质量分数为5%的硫酸钛溶液按质量比2：4加入质量分数为15%的氨水，调节pH至3，于27℃搅拌混合1h，抽滤，取抽滤渣按质量比1：8加入蒸馏水，搅拌混合25min，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比10：1加入浓度为0.2mol/L的盐酸，再加入搅拌混合物质量11%的锌粉，搅拌混合1h，得搅拌混合物A，过滤，取滤渣经去离子水洗涤，得洗涤物;
(2)取洗涤物按质量比2：5加入草酸混合，得混合物a，取五氧化二钇按质量比5：1加入草酸，得混合物b，取混合物a按质量比55：3加入混合物b，搅拌混合1h，于7℃保温25min，取沉淀;
(3)取玻璃纤维丝加热至70℃，按质量比4：4：13加入沉淀、草酸，于55℃保温2h，再于490℃保温45min，冷却至室温，即得光助剂。
一种垃圾渗滤液处理剂，按质量份数计，包括175份催化剂、55份金属助剂、17份光助剂。
对比例1：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少催化剂。
对比例2：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少金属助剂。
对比例3：与实施例1的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少光助剂。
对比例4：温州市某公司提供的垃圾渗滤液处理剂。
