磁种混凝-磁分离技术预处理垃圾渗滤液的工艺研究

摘要

城市生活垃圾的主要处理方式是卫生填埋，由此产生了垃圾渗滤液，其性质和复杂的成分对环境危害大。在垃圾渗滤液的处理工艺中，混凝法可以适应渗滤液成分的不断变化，能稳定地去除大部分污染物。本研究主要以南宁市上林生活垃圾填埋场的垃圾渗滤液为研究对象，以氨氮和COD的去除率作为指标，利用磁种混凝-磁分离技术作为预处理工艺，进行了混凝剂筛选和条件优化的试验，确定最佳混凝剂、磁种混凝条件及磁分离条件。对药剂投加量、搅拌方式、温度、pH值、磁场强度、水样流速等影响因素进行了实验研究，并确定了处理该垃圾渗滤液的最佳工艺条件;探索了处理后的悬浮液的过滤特性。
　　实验研究结果表明，聚合硫酸铁(PFS)是适合处理该垃圾渗滤液的最佳混凝剂;曝气处理能有效去除60％左右的氨氮和25％左右的COD。曝气处理后，该垃圾渗滤液的最佳磁种混凝-磁分离工艺条件为:25℃，pH=10.0,PFS投加量16 g/L，磁种投加量30 g/L，搅拌方式为先250 r/min搅拌4 min再100 r/min搅拌15 min，PAM投加量20 mg/L，磁场强度150 mT，水样流速0.5 L/min。在此条件下，COD的去除率可达86.8％，含量为486 mg·L-1，氨氮的去除率达到75.6％，含量为196 mg·L-1。其中磁种混凝技术对氨氮和COD的去除起主要作用，而磁分离技术对氨氮和COD进一步的去除效果不大。
　　过滤特性的研究结果显示，污泥沉降至相同体积时，磁混凝花费的时间比混凝-絮凝快了3.4倍，且在沉降60 min后，磁混凝污泥体积比混凝-絮凝的少了近一倍;磁混凝的污泥比阻比混凝-絮凝的小了613倍，其过滤常数值是混凝-絮凝的2.85倍，更易过滤。磁种不仅可作为絮凝核心，强化沉降效果，还使絮团具有较强的磁性，令其在磁场中实现固液分离，提高分离效果。
　　磁种混凝-磁分离技术能有效去除垃圾渗滤液中的氨氮和COD含量，其具有处理效率高、分离效果好、设备简单、占地面积少、易于实现净化一体化、自动化等特点，在污废水处理领域有着广阔的应用前景。

目录

声明

摘要

符号说明

1．1 垃圾渗滤液

1．1．1 垃圾渗滤液的来源

1．1．2 垃圾渗滤液的水质特征

1．1．3 垃圾渗滤液的危害

1．1．4 垃圾渗滤液的处理方法

1．1．5 垃圾渗滤液的处理现状

1．2 磁种混凝-磁分离技术

1．2．1 磁种混凝工艺

1．2．2 磁分离技术

1．2．3 研究现状

1．3 研究背景与内容

1．3．1 研究的背景和意义

1．3．2 主要研究内容

1．3．3 论文创新点

第二章 理论基础

2．1．1 混凝机理分析

2．1．2 混凝的水解过程

2．1．3 混凝影响因素

2．2 磁分离技术

2．2．1 磁分离技术的基本原理

2．2．2 磁分离影响因素分析

第三章 磁种混凝处理的工艺研究

3．1 实验工作

3．1．1 原料来源及水质特征

3．1．2 实验材料和仪器

3．1．3 实验方法与过程

3．2 结果与讨论

3．2．1 混凝剂种类的影响

3．2．2 曝气时间的影响

3．2．3 PFS加药量对混凝效果的影响

3．2．4 搅拌方式对混凝效果的影响

3．2．5 PAM投加量对混凝效果的影响

3．2．6 初始pH对混凝效果的影响

3．2．7 温度对混凝效果的影响

3．3 小结

第四章 磁分离技术的工艺研究

4．1．1 实验材料和仪器

4．1．2 实验方法与过程

4．2 结果与讨论

4．2．1 磁种粒径对磁分离效果的影响

4．2．2 磁种投加量对磁分离效果的影响

4．2．3 磁场强度对磁分离效果的影响

4．2．4 水样流速对磁分离效果的影响

4．3 小结

第五章 磁种混凝-磁分离工艺后悬浮液的过滤特性研究

5．1 理论分析

5．1．1 污泥比阻的测定

5．1．2 过滤常数韵测定

5．2 实验工作

5．2．1 实验材料

5．2．2 实验方法与过程

5．3 结果与讨论

5．3．1 沉降性能的比较

5．3．2 污泥比阻的比较

5．3．3 过滤速度的比较

5．3．4 过滤常数的比较

5．3．5 出水水质的比较

5．4 小结

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文目录