用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂及其制备方法，该絮凝吸附剂包括以提纯处理后的废旧改性功能聚合物为原料、以垃圾渗滤液中的小分子量腐殖酸金属络合物为引发剂，经紫外光照、碱解处理制得的聚合物颗粒；所述提纯处理具体为去除废旧改性功能聚合物中的小分子有机助剂和无机填料。制备方法包括：(1)腐殖酸金属络合物的提取；(2)废旧改性功能聚合物的提取；(3)紫外光照射处理；(4)碱解处理。该絮凝吸附剂具有成本低、对渗滤液中复杂有机物及重金属离子絮凝吸附效率高等优点。

Flocculant for treatment of landfill leachate and its preparation method

The invention discloses a method for flocculation adsorption agent and preparation method of landfill leachate treatment, the adsorption and flocculation with modified waste polymer purified as raw material and the garbage filtrate in the small molecular weight humic acid metal complexes as initiator, polymer particles by UV light and alkali the solution treatment system; the purification process for the removal of waste concrete modified functional polymer in small molecule organic additives and inorganic filler. The preparation methods include: (1) extraction of humic acid metal complex; (2) extraction of waste modified functional polymers; (3) ultraviolet light irradiation treatment; (4) alkali solution treatment. The flocculant has the advantages of low cost, high flocculation and adsorption efficiency to complex organic matter and heavy metal ions in leachate.

【技术实现步骤摘要】
用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂及其制备方法
本专利技术属于垃圾渗滤液处理
，尤其涉及一种用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂及其制备方法。
技术介绍
在国内外，生活垃圾卫生填埋是垃圾处理的主流方式，而垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液一直困扰和影响环境。垃圾渗滤液由于水质复杂多变，色深味重，不仅含有难降解的腐殖酸，而且还含有各种不同浓度的重金属离子。因此，如何高效处理垃圾渗滤液的污染物一直是国内外环境保护的一道难题。现有的垃圾渗滤液处理技术主要有絮凝、吸附、深度氧化、膜滤以及生化处理等。对于生化处理，由于垃圾渗滤液中废水营养物质不均衡，生化系统不仅需补充碳源或其它营养物质，而且生化反应难以有效降解结构复杂的腐殖酸。膜滤(尤其是反渗透膜)能有效去除废水中的腐殖酸和重金属离子，但是垃圾渗滤液中的腐殖酸和金属离子易污染各种滤膜，从而影响膜的通透性，最后导致膜污堵现象。因此，有效去除垃圾渗滤液中的腐殖酸成为处理该废水的重中之重，絮凝是目前处理腐殖酸最简单、最有效的方法之一。在现有垃圾渗滤液的絮凝工艺中，一般采用金属阳离子(包括含有铁离子或者铝离子)的无机盐及其聚合物复配聚丙烯酰胺类有机高分子混凝。絮凝剂与废水中的胶体或者有机物通过压缩双电层、电中和、吸附桥联以及网捕作用而絮凝沉降,如专利CN101767854A、CN102897881A等采用上述两类絮凝剂的复配对垃圾填埋场不同时期的渗滤液进行混凝处理，达到絮凝脱色的作用，这些絮凝剂对早期渗滤液的处理效果较为明显，随着中、晚期的渗滤液中有机物的复杂化和重金属离子的增加，絮凝对废水中有机物和重金属离子的去除效果逐步下降。为了提高絮凝的效果，通常采用改性絮凝剂的方法提高絮凝剂的絮凝效果，专利CN103204571A、CN104261543A、CN105152298A、CN104418416A等对无机或有机絮凝剂进行修饰改性。絮凝剂经选择性改性后其絮凝效果有所增加，但由于改性后的高分子聚合物活性基团比较单一，活性基团分布不均匀，其对垃圾渗滤液中的有机物或重金属离子的絮凝吸附仍有选择性，污染物质难以去除彻底。而且这些改性后的絮凝剂复配无机絮凝剂容易产生泡沫，导致后处理麻烦。在垃圾渗滤液中，不同种类的腐殖酸是渗滤液中难降解和处理的特征污染物。无机絮凝剂对渗滤液中有机物分子量大小和有机物的官能团结构的絮凝有选择性，分子量较大的且分子中含有一定比例的羧基、羟基等活性基团的容易被絮凝，而分子量较小或者分子内活性基团比例不高，无机絮凝剂对其絮凝不完全而难以沉降。不同腐殖酸分子中含有大量羧基、羟基、羰基、环氧基、胺基、酰胺基、双键、酯基等活性基团。其中的一些基团具有光敏性，一些基团能与渗滤液中的金属离子进行络合反应形成腐殖酸金属络合物，在紫外光照射下，这些光敏性基团与金属相互作用，可以加速有机高分子聚合物的降解与老化。不同有机高分子聚合物因其性能不同应用于不同领域，可以通过共聚、接枝或其他改性再生的方法在高分子链段中引入包括氰基、羧基、酯基、羟基(巯基)、酰胺基、胺基、脲基、磺酸基、卤素原子等不同的活性基团，形成改性功能聚合物拓展其应用领域。改性功能聚合物经多次改性再生后，随着再生次数的增加，物质种类和分子结构变得越来越复杂，聚合物分子量分布也越来越宽，其性能越来越不稳定，难以再次利用而最后变成固体废弃物。这些固体废弃物一般采用填埋、焚烧、热解等处理方法。填埋会直接造成“白色污染”；焚烧可产生热能，但也易产生二噁英、氮氧化物等大气污染物；热解产生可回收的物质但是耗能较大。如何充分利用这些固体废弃物中改性功能聚合物的活性基团，如何将其处理后进一步应用于其它领域，最后达到资源化合理利用是本领域亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低、对渗滤液中复杂有机物及重金属离子吸附率高的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，还相应提供该用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，包括以提纯处理后的废旧改性功能聚合物为原料、以垃圾渗滤液中的小分子量腐殖酸金属络合物为引发剂，经紫外光照、碱解处理制得的聚合物颗粒；所述提纯处理具体为去除废旧改性功能聚合物中的小分子有机助剂和无机填料。上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，优选的，所述聚合物颗粒的数均分子量为5000～160000，所述聚合物颗粒中的活性基团主要为氰基、羧基、羟基，酯基、脲基、氨基甲酸酯基、酰胺基、环氧基、磺酸基和卤素原子。上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，优选的，还包括无机絮凝剂；所述聚合物颗粒和无机絮凝剂的质量比为1∶5～15；所述无机絮凝剂包括铁离子或铝离子的无机盐溶液、铁离子或铝离子的无机盐聚合物溶液，所述无机絮凝剂中溶质质量浓度为10％～30％。作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，包括以下步骤：(1)用Ca(OH)2调节垃圾渗滤液的pH值至碱性，加入氯化铁溶液，搅拌后静置、过滤；所得滤液中加入氯化亚铁溶液，搅拌后静置、过滤，所得滤渣水洗后干燥、粉碎，得到小分子量腐殖酸金属络合物；(2)将粉碎后的废旧改性功能聚合物加入由第一有机溶剂和盐酸组成的混合溶剂中，搅拌，加热回流，冷却后过滤，所得滤渣经第二有机溶剂洗涤后干燥、粉碎，得到提纯处理的废旧改性功能聚合物；(3)经步骤(1)所得的小分子量腐殖酸金属络合物和步骤(2)所得的提纯处理的废旧改性功能聚合物混合，得混合物；将所述混合物经分步紫外光照射处理，使废旧改性功能聚合物链段发生自由基断裂和重组，得到混合改性功能聚合物；(4)在步骤(3)所得的混合改性功能聚合物加入NaOH溶液和去离子水，得到碱性混合液，升温搅拌进行碱解反应，反应完毕后过滤，调节所得滤液的pH值至中性，加入第三有机溶剂，搅拌后静置、过滤，所得滤渣经第四有机溶剂洗涤后干燥，得到用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂。上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，所述步骤(3)中，所述分步紫外光照射处理中，各分步的光固机功率呈梯度递增。上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，所述分步紫外光照射处理为两步处理，光固机紫外光主波长为365nm，功率密度为20～100W/cm2，第一步中光固机功率为400W～800W，照射时间为20min～40min；第二步中光固机功率为1500W～2000W，照射时间为10min～30min。上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，所述步骤(3)中，小分子量腐殖酸金属络合物的加入量为提纯处理的废旧改性功能聚合物质量的0.2％～1％。上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，所述步骤(3)中，在分步紫外光照射处理前，还包括加入双氧水或有机过氧化氢物。上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，双氧水的质量浓度为50％，双氧水或有机过氧化氢物的加入量为提纯处理的废旧改性功能聚合物质量的0.2％～1％。上述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，优选的，所述步骤(4)中，所述NaOH溶液的质量百分浓度均为20％～30％，所述NaOH溶液的加入量为混合改性功能聚合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，其特征在于，包括以提纯处理后的废旧改性功能聚合物为原料、以垃圾渗滤液中的小分子量腐殖酸金属络合物为引发剂，经紫外光照、碱解处理制得的聚合物颗粒；所述提纯处理具体为去除废旧改性功能聚合物中的小分子有机助剂和无机填料。

【技术特征摘要】
1.一种用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，其特征在于，包括以提纯处理后的废旧改性功能聚合物为原料、以垃圾渗滤液中的小分子量腐殖酸金属络合物为引发剂，经紫外光照、碱解处理制得的聚合物颗粒；所述提纯处理具体为去除废旧改性功能聚合物中的小分子有机助剂和无机填料。2.根据权利要求1所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，其特征在于，所述聚合物颗粒的数均分子量为5000～160000，所述聚合物颗粒中的活性基团主要为氰基、羧基、羟基，酯基、脲基、氨基甲酸酯基、酰胺基、环氧基、磺酸基和卤素原子。3.根据权利要求1或2所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂，其特征在于，还包括无机絮凝剂；所述聚合物颗粒和无机絮凝剂的质量比为1∶5～15；所述无机絮凝剂包括铁离子或铝离子的无机盐溶液、铁离子或铝离子的无机盐聚合物溶液，所述无机絮凝剂中溶质质量浓度为10％～30％。4.一种如权利要求1～3任一项所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，包括以下步骤：(1)用Ca(OH)2调节垃圾渗滤液的pH值至碱性，加入氯化铁溶液，搅拌后静置、过滤；所得滤液中加入氯化亚铁溶液，搅拌后静置、过滤，所得滤渣水洗后干燥、粉碎，得到小分子量腐殖酸金属络合物；(2)将粉碎后的废旧改性功能聚合物加入由第一有机溶剂和盐酸组成的混合溶剂中，搅拌，加热回流，冷却后过滤，所得滤渣经第二有机溶剂洗涤后干燥、粉碎，得到提纯处理的废旧改性功能聚合物；(3)经步骤(1)所得的小分子量腐殖酸金属络合物和步骤(2)所得的提纯处理的废旧改性功能聚合物混合，得混合物；将所述混合物经分步紫外光照射处理，使废旧改性功能聚合物链段发生自由基断裂和重组，得到混合改性功能聚合物；(4)在步骤(3)所得的混合改性功能聚合物加入NaOH溶液和去离子水，得到碱性混合液，升温搅拌进行碱解反应，反应完毕后过滤，调节所得滤液的pH值至中性，加入第三有机溶剂，搅拌后静置、过滤，所得滤渣经第四有机溶剂洗涤后干燥，得到用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂。5.根据权利要求4所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述分步紫外光照射处理中，各分步的光固机功率呈梯度递增。6.根据权利要求5所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂的制备方法，其特征在于，所述分步紫外光照射处理为两步处理，光固机紫外光主波长为365nm，功率密度为20～100W/cm2，第一步中光固机功率为400W～800W，照射时间为20min～40min；第二步中光固机功率为1500W～2000W，照射时间为10min～30min。7.根据权利要求4～6任一项所述的用于垃圾渗滤液处理的絮凝吸附剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱德跃，刘卫东，王宇，曾志雄，曾乾，干兴利，陈灿，秦岳军，钟若楠，张燕，刘欢，
申请(专利权)人：湖南化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43