申请日2010.06.18
公开(公告)日2011.12.21
IPC分类号C02F1/58; C02F101/16; C01B25/45
摘要
本发明公开了一种苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，利用了制盐苦卤中的镁和垃圾渗滤液中的氨氮资源，以铁改性环境矿物材料晶种和磷酸二氢钠为原料预处理垃圾渗滤液，将制盐苦卤和垃圾渗滤液经过沉淀结晶，去除垃圾渗滤液中的氨氮和磷，形成鸟粪石。该方法在预处理垃圾渗滤液的同时，得到城市绿化肥料--鸟粪石，使得大量制盐苦卤和垃圾渗滤液危害环境的难题得以解决。该方法工艺简单，设备投资少，采用制盐苦卤和垃圾渗滤液两种工业废弃物为原料，使其变废为宝，成本和能耗低，可实现苦卤和垃圾渗滤液的综合利用，无“三废”排放，具有明显的环境效益、社会效益和经济效益。
摘要附图
权利要求书
1.一种苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，其特征是，由以制盐废料-苦卤、环境矿物材料-铁改性沸石为晶种和磷酸二氢钠为材料预处理垃圾渗滤液，一是可以有效去处垃圾渗滤液中氨氮和磷，二是形成城市绿化的肥料-鸟粪石。
2.根据权利要求1所述的苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，其特征是，由制盐废物-苦卤∶垃圾渗滤液∶磷酸二氢钠的离子摩尔配比为1.3∶1.0∶1.1。
3.根据权利要求1所述的苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，其特征是，可以有效去处垃圾渗滤液中氨氮和磷，去除率达96.2%。
4.根据权利要求1所述的苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，其特征是，所述pH在8.5，搅拌速度为150r·min-1下反应25min。
5.根据权利要求1所述的苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，其特征是，将制盐废物-苦卤和垃圾渗滤液两种废物，经过沉淀和结晶形成鸟粪石。
6.根据权利要求1所述的苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，其特征是，添加环境矿物材料-铁改性沸石为形成鸟粪石的晶种，投加晶种为1-2.3%。
说明书
一种苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法
技术领域
本发明涉及工业废弃物处理领域，更具体地说，是涉及一种以制盐-苦卤 为镁沉淀剂，处理垃圾渗滤液中的氨氮，使制盐废物-苦卤和垃圾渗滤液两种 废物，经过沉淀结晶，即预处理垃圾渗滤液，又沉淀结晶出鸟粪石，其变非 为宝。
背景技术
垃圾渗滤液是一种高浓度有机废水(COD、BOD值很大)，且氨氮含量高， 过高的氨氮增加了生化处理负荷，导致C/N比过低，致使渗滤液中营养比例 失调，产生的高浓度游离氨还会对微生物产生抑制作用，严重影响生化处理 系统的正常运行。
鸟粪石法也称磷酸铵镁(MAP)沉淀法，是通过投加镁离子和磷酸根离子， 使之与渗滤液中的氨氮生成难溶的磷酸铵镁沉淀，从而达到去除氨氮。该方 法在处理垃圾渗滤液高氨氮时，也被认为是一种快速、高效的好方法，但药剂 的高额费用却制约着该方法的广泛应用和推广。
随着沿海城市工业的高速发展，工业盐的需要量也越来越大，越来越多 的负面作用也跟随而来，其中盐化企业产盐后，会产生大量的苦卤，平均每年 的苦卤总量达1800万m3。因苦卤成分复杂，处理成本极高，多年来，生产企业便 任其排流大海，造成许多鱼种的濒危。又因其利用率低，污染严重，故被称为 “千年污水”，成为世界性难题，也成了众多生产企业与科研单位的重点攻关 对象。其实，苦卤中富集了许多有用元素，可加以利用，尤其含Mg接近泻盐 (MgSO4·7H2O)，资源丰富。
另外，沿海城市多，产生的生活垃圾也多，势必建立的垃圾填埋场也多， 由此产生的垃圾渗沥液的处理问题也引起广泛关注。合理利用垃圾渗沥液中 的高氨氮和苦卤中的镁有机结合转化为鸟粪是(磷酸铵镁肥)，这样可以说达 到了以废治废的目的，不仅可充分发挥自然资源作用以物尽其用，可为生态 城市提供生态绿化新缓释肥料，还可为盐化工业增加经济效益。
ZL20070827公开了一种MAP(鸟粪石)结晶沉淀填料及制备方法，是在废 沸石、废活性炭、焦炭、粉煤灰等多孔性颗粒载体，以镁、磷酸盐、氨氮为 原料，以N∶P∶Mg摩尔比为1∶1∶1.0-2.0，在载体表面形成 一层MAP膜。
ZL200710191197公开了一种垃圾渗滤液中氨氮的去除方法，主要包括： 先向垃圾渗滤液中投加镁盐和磷酸盐，调节pH值，镁盐、磷酸盐、氨氮的 摩尔比，混合搅拌，生成磷酸铵镁沉淀，分离上清液和沉淀物，沉淀脱水， 向脱水后的磷酸铵镁中投加高炉矿渣，控制磷酸铵镁和高炉矿渣的重量比， 加水搅拌，然后热解磷酸铵镁，控制热解时间、温度，热解产生的氨气通过 生物滴滤床处理，回收热解固体产物，循环用于氨氮的处理。
目前，垃圾渗滤液处理方法主要蒸发法、生物法加膜处理方法、电化学 法等，这些方法多数为处理费用高，不能回收垃圾渗滤液中的资源。国内还 没有相关制盐废物-苦卤环境矿物材料预处理垃圾渗滤液的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种 生产方法简单易行、生产成本低的以制盐废物-苦卤中氯化镁、垃圾渗滤液中 的氨氮、以改性环境矿物材料-沸石为晶种，经过沉淀，制成城市绿化缓释肥。 苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法是由制盐废物-苦卤∶垃圾渗滤液∶磷酸 二氢钠应离子摩尔配比为1.3∶1.0∶1.1，搅拌速度为250r·min-1，反应25min 时氨氮去除率达96.2%，余磷量为13.58mg·L-1。
在形成鸟粪石的同时，往垃圾渗滤液加入有效含量3.5g/150mL时环境 矿物材料-铁改性沸石为晶种，垃圾渗滤液中氨氮的去除率增加到了97.88%。
本发明苦卤-鸟粪石预处理垃圾渗滤液方法，其特征是，按照下述步骤进 行：
A.制盐废物-苦卤∶垃圾渗滤液∶磷酸二氢钠应离子摩尔配比为1.3∶ 1.0∶1.1。
B.将垃圾渗滤液进行稀释，稀释后垃圾渗滤液的NH4+-N质量浓度为 1756.061mg·L-1。
C.用10mol·L-1的NaOH，调整pH值。
D.溶液pH为8.5
E.反应时间为15min
F.搅拌速度为150r·min
形成鸟粪石的前提是三种离子的活度积超过鸟粪石平衡时的活度积。只 要其中一种离子浓度较高，就容易达到过饱和状态而发生沉淀。通常采用的反 应物物质的量之比为1∶1∶1，为了提高氨氮的去除效率有时会增加镁的加入 量。在垃圾渗滤液前处理过程中，随着Mg2+配比的增加，即Mg2+初始浓度与 氨氮及溶解性磷酸盐的配比不断上升的过程中，氨氮的剩余浓度呈下降趋 势。
根据溶液中化学平衡理论，当溶液中镁浓度不断上升，反应不断向生成 MgNH4PO4的方向进行。因此，氨氮的浓度有下降趋势;当n(Mg2+)。搅拌速度 为150r/min时，Mg∶N∶P为1.3∶1∶1.1，pH为8.5下，反应时间为 25min时去除率最高，达到94.92%，余磷量最低为14.42mg·L-1
当反应时间大于25min时，去除率开始下降，由于在反应初期，由于氨氮 浓度高，反应动力大，反应速度也快，但随着氨氮浓度的降低，反应速度越 来越慢。25min以后，氨氮去除率开始下降。所以确定在应用制盐苦卤、环 境矿物材料预处理垃圾渗滤液，按形成鸟粪石的最佳比例Mg∶N∶P为 1.3∶1∶1.1，pH8.5的条件下，搅拌速度在150r·min-1，反应时间为25min。