超高石灰铝法去除准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水中氯离子及硫酸根的研究

摘要

目前，随着经济发展和人口数量的增加，我国城市生活垃圾产量也显著增加，而填埋法仍是我国目前垃圾处理的主要方式，大量的填埋场会产生包含高浓度有机物和无机离子等诸多污染物的垃圾渗滤液。而准好氧矿化垃圾床(SAARB)可有效去除渗滤液中的大部分有机物及氮类污染物，但尾水中仍含有大量盐分离子。因此，有必要寻求经济有效的方法用于去除SAARB尾水中的Cl-和SO42-等离子。鉴于此，本文在采用超高石灰铝法对模拟废水进行处理的基础上，采用“混凝+类芬顿+超高石灰铝法”工艺对SAARB尾水难降解有机物和离子进行去除，重点研究渗滤液难降解有机物和Cl-、SO42-等离子的处理规律并探究其沉淀机理。　　首先，采用超高石灰铝法对含Cl-和SO42-的模拟废水进行研究。实验表明沉淀剂投量、反应时间及温度对处理效果影响显著；在反应时间为30min，反应温度为30℃，n(Ca2+)∶n(Cl-)=4∶1及n(Al3+)∶n(Cl-)=2∶1时Cl-去除率达65.2%，n(Ca2+)∶n(SO42-)=4∶1及n(Al3+)∶n(SO42-)=1∶1时SO42-去除率达93.4%。而水中的腐殖质(尤其是腐殖酸)会对Cl-和SO42-的去除产生干扰。　　处理实际SAARB尾水时，首先通过“混凝+类芬顿”工艺对难降解有机物的去除进行研究。混凝结果表明，聚合硫酸铁(PFS)是一种处理效果优良的混凝剂，在PFS投量为1.0g/L时COD、UV254和色度(CN)去除率分别达61.1%、68.0%和85.5%。类芬顿研究结果表明，pH值、双氧水投量及零价铁投量对处理效果影响显著，当双氧水投量为4.0mL/L、零价铁投量为2.0g/L且pH值为3时效果最佳，反应2h后CN和UV254去除率分别达95.8%和67.2%。　　在去除难降解有机物后，再采用超高石灰铝法以去除Cl-和SO42-离子，其实验规律与模拟废水基本一致，在氢氧化钙投量70g/L，偏铝酸钠投量30g/L，反应时间30min，反应温度30℃时，SO42-和Cl-去除率分别达94.5%和32.6%；进一步多次处理可使SO42-和Cl-去除率提升至98%和80%。而对沉淀物进行分析，结果表明沉淀主要包括6种，分别为Ca4Al2Cl2(OH)12、Ca4Al2(OH)14、Ca3Al2(OH)12、Ca6Al2(SO4)3(OH)12、Ca4Al2(SO4)(OH)12和Ca(OH)2，证实了Cl-和SO42-是通过产生低溶度积的沉淀而从渗滤液中去除。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 垃圾渗滤液的研究

1.2.2 渗滤液及废水中 Cl-、SO42-等离子处理技术的研究

1.2.3 超高石灰铝法的研究

1.3 论文的研究目标、研究内容及技术路线

1.3.1研究目标

1.3.2研究内容

1.3.3研究方法

1.3.4技术路线

第二章 超高石灰铝法处理含Cl-和SO42-模拟废水实验

2.1 材料和方法

2.1.1 实验材料

2.1.2 实验方法

2.1.3 分析方法

2.2 结果与讨论

2.2.1 单独含 Cl-模拟废水处理实验

2.2.2 单独含 SO42-模拟废水处理实验

2.2.3 同时含 Cl-及 SO42-模拟废水处理实验

2.2.4 腐殖质对同时含 Cl-及 SO42-模拟废水处理干扰的实验

2.3 本章小结

第三章 混凝联合类芬顿去除SAARB 尾水难降解有机物

3.1 材料和方法

3.1.1 实验材料

3.1.2 实验方法

3.1.3 分析方法

3.2 结果与讨论

3.2.1 混凝处理实验

3.2.2 类芬顿处理实验

3.2.3 零价铁在类芬顿体系的转化分析

3.3 本章小结

第四章 超高石灰铝法去除SAARB 尾水中Cl-和SO42-离子

4.1 材料和方法

4.1.1 实验材料

4.1.2 实验方法

4.1.3 分析方法

4.2 结果与讨论

4.2.1 反应条件优化分析

4.2.2 多次处理分析

4.2.3 超高石灰铝沉淀分析

4.2.4 处理效果及药剂费用分析

4.3 本章小结

结论与展望

1、结论

2、展望

致 谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果