基于分子氧活化强化絮凝预处理餐厨垃圾渗滤液的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于分子氧活化强化絮凝预处理餐厨垃圾渗滤液的方法。该方法为：先将亚铁盐和小分子酸混合液加到渗滤液中，然后曝气一段时间，最后分别加絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺絮凝，静置后固液分离。本发明专利技术能够极大提高悬浮颗粒物的去除效果和降低COD。

【技术实现步骤摘要】
基于分子氧活化强化絮凝预处理餐厨垃圾渗滤液的方法
本专利技术属于垃圾渗滤液处理领域，具体涉及一种基于分子氧活化强化絮凝预处理餐厨垃圾渗滤液的方法。
技术介绍
经济快速发展，人口持续增加，导致餐厨垃圾产量也与日俱增。有报道，餐厨垃圾在城市垃圾总量中占比能高达50％，是城市生活垃圾的重要组成。相对于其它生活垃圾，餐厨垃圾组成成分极其复杂，并且非常容易酸化，有机质含量丰富。在餐厨垃圾处理过程中，厌氧发酵工艺处理后会产生餐厨垃圾渗滤液。餐厨垃圾渗滤液含有大量的油脂、胶体粒子和悬浮物，其COD含量高达14000-20000mg/L，氨氮浓度高达2500-3000mg/L，悬浮物浓度大于2000mg/L，导致后续生化处理难度大。尤其是渗滤液中含有大量的动植物油和高浓度悬浮物，会严重抑制微生物生长，使得生化处理工艺更加困难。目前餐厨垃圾渗滤液处理工艺主要是二级A/O+外置式MBR工艺。但是传统的A/O工艺充氧能耗大，容积脱氮效率低，占地面积大，处理成本高，且处理高油类和高悬浮物餐厨垃圾渗滤液效果不理想。为了解决餐厨垃圾渗滤液高油和高悬浮物的问题，专利(餐厨垃圾渗滤液强化处理方法和系统，申请号：201810957144.4)中提出多级预处理工艺。但是该多级预处理工艺程序繁多，相对成本会增加。因此，研发餐厨垃圾渗滤液高效预处理工艺技术是解决餐厨垃圾渗滤液问题的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于分子氧活化强化絮凝预处理餐厨垃圾渗滤液的方法，基于分子氧活化新技术，可克服现有絮凝沉淀法无法高效处理渗滤液中悬浮颗粒物的缺点，强化悬浮颗粒物沉淀去除，提高分子氧活化预处理和絮凝集成技术处理渗滤液效果和操作难度。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：提供一种基于分子氧活化强化絮凝预处理餐厨垃圾渗滤液的方法，先将亚铁盐和小分子酸混合液加到渗滤液中，然后曝气一段时间，最后分别加絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺絮凝，静置后固液分离。按上述方案，该方法主要包括以下步骤：1)将亚铁盐和小分子酸混合液加到渗滤液中，曝气反应一段时间，直到溶液颜色开始变黄后继续曝气一段时间；2)然后再加入絮凝剂聚合氯化铝溶液，搅拌一定时间；3)最后加入助凝剂聚丙烯酰胺溶液并搅拌一段时间，静置后固液分离。按上述方案，所述渗滤液中悬浮物颗粒物浓度大于2000mg/L，COD值大于14000mg/L。按上述方案，所选亚铁盐包括硫酸亚铁、硝酸亚铁和氯化亚铁等含有二价铁离子的铁盐，亚铁盐的投加浓度为2-6g/L。一定的亚铁盐用量可达到更好的分子氧活化效果，同时不影响后端絮凝沉淀。过量的铁离子可能会与部分无法溶解的有机物形成配合物，影响絮凝效果。按上述方案，小分子酸包括草酸，茶多酚和酒石酸等，小分子酸与亚铁盐的质量比为0.001-0.01:1。按上述方案，曝气过程可以利用常规微米曝气设备或纳米曝气设备，溶液变黄后继续曝气的时间为30min-150min。按上述方案，聚合氯化铝和悬浮颗粒物的质量比值范围为0.2-0.6:1。按上述方案，加聚合氯化铝后的搅拌转速为100-130转/min，搅拌时间为2-4min。按上述方案，聚丙烯酰胺和悬浮颗粒物二者的质量比值为0.002-0.01:1；所述的聚丙烯酰胺包括阳离子型聚丙烯酰胺和阴离子型聚丙烯酰胺。按上述方案，加入聚丙烯酰胺后先缓慢搅拌2-5min，接着快速搅拌3-6min。缓慢搅拌转速为100-130转/min，快速搅拌转速为160-200转/min。按上述方案，步骤(3)加入聚丙烯酰胺的搅拌时间为3-8min。本方法先加入二价铁盐和小分子酸混合溶液，然后开始曝气，能够有效利用分子氧活化技术的优点，通过分子氧活化的方式，产生一些具有强氧化和还原能力的中间物质，可去除渗滤液中的有机污染物，另外，该中间物质能够通过氧化还原作用改变悬浮颗粒物的表面电荷分布和类型，而有助于絮凝，进而有助于渗滤液的进一步处理。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的分子氧强化絮凝技术，先将小分子酸和亚铁盐的混合溶液加入渗滤液中，然后再曝气一段时间，可去除渗滤液中的有机污染物，并改变悬浮颗粒物表面的电荷分布，最后用聚合氯化铝和聚丙烯酰胺絮凝去除悬浮颗粒物。本专利技术能够利用分子氧活化过程来破坏一些难以被常规絮凝过程去除的悬浮颗粒物的结构，降低渗滤液的COD，提升悬浮颗粒物的去除效果，有效地克服常规絮凝工艺无法处理高悬浮物颗粒浓度渗滤液的问题，实现渗滤液中悬浮颗粒物浓度的极速降低，获得适合下一阶段生化处理的污染水。附图说明：图1为实施案例1中絮凝处理后的渗滤液，a为不经过曝气预处理，b为投加硫酸亚铁和草酸，然后经曝气预处理。具体实施方式实施例1向悬浮颗粒物浓度3500mg/L和COD值19700的500mL渗滤液中投加4g/L硫酸亚铁和40mg/L草酸，曝气反应一段时间，直到溶液颜色开始变黄后继续曝气150min；加入聚合氯化铝1400mg/L，搅拌3min，再加入阴离子型聚丙烯酰胺27mg/L，缓慢搅拌2min，接着快速搅拌3min。强化絮凝处理后，渗滤液中悬浮颗粒物浓度降为980mg/L，COD为13700。对照试验：不投加硫酸亚铁和草酸，不曝气处理，直接加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺絮凝处理(絮凝处理条件如上)后的渗滤液中，悬浮颗粒物浓度为2860mg/L，COD为16870，见图1(a),由图可看出未进行预处理的渗滤液依然与原始样差不多，水体不透明。实施例2向悬浮颗粒物浓度2800mg/L和COD值14530的500mL渗滤液中投加2g/L硫酸亚铁和2mg/L草酸，曝气反应一段时间，直到溶液颜色开始变黄后继续曝气120min；加入聚合氯化铝560mg/L，搅拌2min，再加入阴离子型聚丙烯酰胺5.6mg/L，缓慢搅拌2min，接着快速搅拌3min。强化絮凝处理后，渗滤液中悬浮颗粒物浓度降为2343mg/L，COD为13790。实施例3向悬浮颗粒物浓度3200mg/L和COD值18270的500mL渗滤液中投加6g/L硫酸亚铁和60mg/L酒石酸，曝气反应一段时间，直到溶液颜色开始变黄后继续曝气120min；加入聚合氯化铝1920mg/L，搅拌4min，再加入阴离子型聚丙烯酰胺32mg/L，缓慢搅拌2min，接着快速搅拌3min。强化絮凝处理后，渗滤液中悬浮颗粒物浓度降为875mg/L，COD为9640。实施例4向悬浮颗粒物浓度3100mg/L和COD值18460的500mL渗滤液中投加4g/L硫酸亚铁和40mg/L茶多酚，曝气反应一段时间，直到溶液颜色开始变黄后继续曝气120min；加入聚合氯化铝1920mg/L，搅拌4min，再加入阴离子型聚丙烯酰胺32mg/L，缓慢搅拌2min，接着快速搅拌3min。强化絮凝处理后，渗滤液中悬浮颗粒物浓度降为1430mg/L，COD为11200。实施例5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分子氧活化强化絮凝预处理餐厨垃圾渗滤液的方法，其特征在于：先将亚铁盐和小分子酸混合液加到渗滤液中，然后曝气一段时间，最后分别加絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺絮凝，静置后固液分离。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于分子氧活化强化絮凝预处理餐厨垃圾渗滤液的方法，其特征在于：先将亚铁盐和小分子酸混合液加到渗滤液中，然后曝气一段时间，最后分别加絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺絮凝，静置后固液分离。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：主要包括以下步骤：1)将亚铁盐和小分子酸混合液加到渗滤液中，曝气反应一段时间，直到溶液颜色开始变黄后继续曝气一段时间；2)然后再加入絮凝剂聚合氯化铝溶液，搅拌一定时间；3)最后加入助凝剂聚丙烯酰胺溶液并搅拌一段时间，静置后固液分离。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：渗滤液中悬浮颗粒物浓度大于2000mg/L，COD值大于14000mg/L。


4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所选亚铁盐包括硫酸亚铁、硝酸亚铁和氯化亚铁，亚铁盐的投加浓度为2-6g/L。


5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：小分子酸包括草酸，茶多酚和酒石酸，小分子酸与亚铁盐的质量比为0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：张礼知，彭星，贾法龙，梁川，胡月，
申请(专利权)人：华中师范大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42