申請日2010.06.18

　　公開(公告)日2011.12.21

　　IPC分類號C02F1/58; C02F101/16; C01B25/45

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種苦鹵-鳥糞石預(yù)處理垃圾滲濾液方法，利用了制鹽苦鹵中的鎂和垃圾滲濾液中的氨氮資源，以鐵改性環(huán)境礦物材料晶種和磷酸二氫鈉為原料預(yù)處理垃圾滲濾液，將制鹽苦鹵和垃圾滲濾液經(jīng)過沉淀結(jié)晶，去除垃圾滲濾液中的氨氮和磷，形成鳥糞石。該方法在預(yù)處理垃圾滲濾液的同時，得到城市綠化肥料--鳥糞石，使得大量制鹽苦鹵和垃圾滲濾液危害環(huán)境的難題得以解決。該方法工藝簡單，設(shè)備投資少，采用制鹽苦鹵和垃圾滲濾液兩種工業(yè)廢棄物為原料，使其變廢為寶，成本和能耗低，可實現(xiàn)苦鹵和垃圾滲濾液的綜合利用，無“三廢”排放，具有明顯的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種苦鹵-鳥糞石預(yù)處理垃圾滲濾液方法，其特征是，由以制鹽廢料-苦鹵、環(huán)境礦物材料-鐵改性沸石為晶種和磷酸二氫鈉為材料預(yù)處理垃圾滲濾液，一是可以有效去處垃圾滲濾液中氨氮和磷，二是形成城市綠化的肥料-鳥糞石。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苦鹵-鳥糞石預(yù)處理垃圾滲濾液方法，其特征是，由制鹽廢物-苦鹵∶垃圾滲濾液∶磷酸二氫鈉的離子摩爾配比為1.3∶1.0∶1.1。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苦鹵-鳥糞石預(yù)處理垃圾滲濾液方法，其特征是，可以有效去處垃圾滲濾液中氨氮和磷，去除率達(dá)96.2%。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苦鹵-鳥糞石預(yù)處理垃圾滲濾液方法，其特征是，所述pH在8.5，攪拌速度為150r·min-1下反應(yīng)25min。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苦鹵-鳥糞石預(yù)處理垃圾滲濾液方法，其特征是，將制鹽廢物-苦鹵和垃圾滲濾液兩種廢物，經(jīng)過沉淀和結(jié)晶形成鳥糞石。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苦鹵-鳥糞石預(yù)處理垃圾滲濾液方法，其特征是，添加環(huán)境礦物材料-鐵改性沸石為形成鳥糞石的晶種，投加晶種為1-2.3%。

　　說明書

　　一種苦鹵-鳥糞石預(yù)處理垃圾滲濾液方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及工業(yè)廢棄物處理領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種以制鹽-苦鹵 為鎂沉淀劑，處理垃圾滲濾液中的氨氮，使制鹽廢物-苦鹵和垃圾滲濾液兩種 廢物，經(jīng)過沉淀結(jié)晶，即預(yù)處理垃圾滲濾液，又沉淀結(jié)晶出鳥糞石，其變非 為寶。

　　背景技術(shù)

　　垃圾滲濾液是一種高濃度有機廢水(COD、BOD值很大)，且氨氮含量高， 過高的氨氮增加了生化處理負(fù)荷，導(dǎo)致C/N比過低，致使?jié)B濾液中營養(yǎng)比例 失調(diào)，產(chǎn)生的高濃度游離氨還會對微生物產(chǎn)生抑制作用，嚴(yán)重影響生化處理 系統(tǒng)的正常運行。

　　鳥糞石法也稱磷酸銨鎂(MAP)沉淀法，是通過投加鎂離子和磷酸根離子， 使之與滲濾液中的氨氮生成難溶的磷酸銨鎂沉淀，從而達(dá)到去除氨氮。該方 法在處理垃圾滲濾液高氨氮時，也被認(rèn)為是一種快速、高效的好方法，但藥劑 的高額費用卻制約著該方法的廣泛應(yīng)用和推廣。

　　隨著沿海城市工業(yè)的高速發(fā)展，工業(yè)鹽的需要量也越來越大，越來越多 的負(fù)面作用也跟隨而來，其中鹽化企業(yè)產(chǎn)鹽后，會產(chǎn)生大量的苦鹵，平均每年 的苦鹵總量達(dá)1800萬m3。因苦鹵成分復(fù)雜，處理成本極高，多年來，生產(chǎn)企業(yè)便 任其排流大海，造成許多魚種的瀕危。又因其利用率低，污染嚴(yán)重，故被稱為 “千年污水”，成為世界性難題，也成了眾多生產(chǎn)企業(yè)與科研單位的重點攻關(guān) 對象。其實，苦鹵中富集了許多有用元素，可加以利用，尤其含Mg接近瀉鹽 (MgSO4·7H2O)，資源豐富。

　　另外，沿海城市多，產(chǎn)生的生活垃圾也多，勢必建立的垃圾填埋場也多， 由此產(chǎn)生的垃圾滲瀝液的處理問題也引起廣泛關(guān)注。合理利用垃圾滲瀝液中 的高氨氮和苦鹵中的鎂有機結(jié)合轉(zhuǎn)化為鳥糞是(磷酸銨鎂肥)，這樣可以說達(dá) 到了以廢治廢的目的，不僅可充分發(fā)揮自然資源作用以物盡其用，可為生態(tài) 城市提供生態(tài)綠化新緩釋肥料，還可為鹽化工業(yè)增加經(jīng)濟效益。

　　ZL20070827公開了一種MAP(鳥糞石)結(jié)晶沉淀填料及制備方法，是在廢 沸石、廢活性炭、焦炭、粉煤灰等多孔性顆粒載體，以鎂、磷酸鹽、氨氮為 原料，以N∶P∶Mg摩爾比為1∶1∶1.0-2.0，在載體表面形成 一層MAP膜。

　　ZL200710191197公開了一種垃圾滲濾液中氨氮的去除方法，主要包括： 先向垃圾滲濾液中投加鎂鹽和磷酸鹽，調(diào)節(jié)pH值，鎂鹽、磷酸鹽、氨氮的 摩爾比，混合攪拌，生成磷酸銨鎂沉淀，分離上清液和沉淀物，沉淀脫水， 向脫水后的磷酸銨鎂中投加高爐礦渣，控制磷酸銨鎂和高爐礦渣的重量比， 加水?dāng)嚢�，然后熱解磷酸銨鎂，控制熱解時間、溫度，熱解產(chǎn)生的氨氣通過 生物滴濾床處理，回收熱解固體產(chǎn)物，循環(huán)用于氨氮的處理。

　　目前，垃圾滲濾液處理方法主要蒸發(fā)法、生物法加膜處理方法、電化學(xué) 法等，這些方法多數(shù)為處理費用高，不能回收垃圾滲濾液中的資源。國內(nèi)還 沒有相關(guān)制鹽廢物-苦鹵環(huán)境礦物材料預(yù)處理垃圾滲濾液的方法。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種 生產(chǎn)方法簡單易行、生產(chǎn)成本低的以制鹽廢物-苦鹵中氯化鎂、垃圾滲濾液中 的氨氮、以改性環(huán)境礦物材料-沸石為晶種，經(jīng)過沉淀，制成城市綠化緩釋肥。 苦鹵-鳥糞石預(yù)處理垃圾滲濾液方法是由制鹽廢物-苦鹵∶垃圾滲濾液∶磷酸 二氫鈉應(yīng)離子摩爾配比為1.3∶1.0∶1.1，攪拌速度為250r·min-1，反應(yīng)25min 時氨氮去除率達(dá)96.2%，余磷量為13.58mg·L-1。

　　在形成鳥糞石的同時，往垃圾滲濾液加入有效含量3.5g/150mL時環(huán)境 礦物材料-鐵改性沸石為晶種，垃圾滲濾液中氨氮的去除率增加到了97.88%。

　　本發(fā)明苦鹵-鳥糞石預(yù)處理垃圾滲濾液方法，其特征是，按照下述步驟進(jìn) 行：

　　A.制鹽廢物-苦鹵∶垃圾滲濾液∶磷酸二氫鈉應(yīng)離子摩爾配比為1.3∶ 1.0∶1.1。

　　B.將垃圾滲濾液進(jìn)行稀釋，稀釋后垃圾滲濾液的NH4+-N質(zhì)量濃度為 1756.061mg·L-1。

　　C.用10mol·L-1的NaOH，調(diào)整pH值。

　　D.溶液pH為8.5

　　E.反應(yīng)時間為15min

　　F.攪拌速度為150r·min

　　形成鳥糞石的前提是三種離子的活度積超過鳥糞石平衡時的活度積。只 要其中一種離子濃度較高，就容易達(dá)到過飽和狀態(tài)而發(fā)生沉淀。通常采用的反 應(yīng)物物質(zhì)的量之比為1∶1∶1，為了提高氨氮的去除效率有時會增加鎂的加入 量。在垃圾滲濾液前處理過程中，隨著Mg2+配比的增加，即Mg2+初始濃度與 氨氮及溶解性磷酸鹽的配比不斷上升的過程中，氨氮的剩余濃度呈下降趨 勢。

　　根據(jù)溶液中化學(xué)平衡理論，當(dāng)溶液中鎂濃度不斷上升，反應(yīng)不斷向生成 MgNH4PO4的方向進(jìn)行。因此，氨氮的濃度有下降趨勢;當(dāng)n(Mg2+)。攪拌速度 為150r/min時，Mg∶N∶P為1.3∶1∶1.1，pH為8.5下，反應(yīng)時間為 25min時去除率最高，達(dá)到94.92%，余磷量最低為14.42mg·L-1

　　當(dāng)反應(yīng)時間大于25min時，去除率開始下降，由于在反應(yīng)初期，由于氨氮 濃度高，反應(yīng)動力大，反應(yīng)速度也快，但隨著氨氮濃度的降低，反應(yīng)速度越 來越慢。25min以后，氨氮去除率開始下降。所以確定在應(yīng)用制鹽苦鹵、環(huán) 境礦物材料預(yù)處理垃圾滲濾液，按形成鳥糞石的最佳比例Mg∶N∶P為 1.3∶1∶1.1，pH8.5的條件下，攪拌速度在150r·min-1，反應(yīng)時間為25min。