申请日2012.09.13
公开(公告)日2013.01.16
IPC分类号C04B7/26; C02F9/04
摘要
本发明涉及一种飞灰的协同处理方法。该方法借鉴绿色化学的理念，实现了以废治废和资源的循环利用。本方法不仅达到很好的处理效果，而且不需要外加药品，并能实现以废治废，回收经渗滤液处理后的飞灰可以作为水泥、浦路材料、建筑材料、陶瓷材料等利用。
权利要求书
1.一种飞灰-渗滤液的协同处理方法，其特征是借鉴绿色化学的理念，实现以废治废、资源循环利用的方法：
渗滤液与飞灰按照下述液固比混合，经搅拌，静置，过滤，超滤，离子交换步骤处理，处理条件如下：
液固比在4～100:1之间，搅拌12～24h，静置10～60分钟，在离心机转速为1000～3000转/分下，离心5分钟，渗滤液在超滤杯中经1.2微米、0.45微米、0.22微米、0.10微米、0.01微米、0.001微米的混合纤维膜和聚砜膜过滤、超滤，氮气为保护器，压力范围0.05～0.30MPa。
2.根据权利要求1所述的飞灰-渗滤液的协同处理方法，其特征在于具体操作步骤如下：
(1)将飞灰105±5℃烘干，按4～100:1液固比投加到渗滤液中;
(2)搅拌反应24±0.5h后固液离心分离;
(3)将上一步中固体于105±5℃烘干，飞灰前后的质量损失在15%～35%，烘干后的飞灰在马弗炉中焚烧，除去被吸附的有机物质;
(4)在搅拌反应中，渗滤液中部分有机物质，其中部分为腐殖质，已与金属离子Ca、Cu、Pb、Mg、Ni、Al、Cr、Zn、Mn、Fe和Hg、Cd等离子形成络合物或螯合物，沉降或被吸附至固相中;
(5)在液固比4～100:1的情况下，反应后的渗滤液中有机物的去除率在15%～90%，色度从几百降至几十甚至更低;
(6)飞灰中金属离子浸出率在30%以上;
(7)渗滤液经1.2微米、0.45微米、0.22微米、0.10微米、0.01微米、0.001微米的混合纤维膜和聚砜膜过滤、超滤后，不同分子量的有机物被分离去除;
(8)金属-有机物络合物离子交换、分子量分级、色层分析、荧光-平行因子分析法测定和表征。
说明书
飞灰-渗滤液的协同处理方法
技术领域
本发明涉及一种固液的协同处理方法，特别是飞灰-渗滤液的协同处理方法，属环境工程技术领域。
背景技术
城市垃圾填埋场渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，垃圾渗滤液的处理方法有物理化学法和生物法。而目前国内外研究中对垃圾焚烧飞灰的处理处置方法以固化稳定法为主，包括水泥和沥青固化、熔融固化、化学药剂固化稳定化。渗滤液经过生化处理后往往达不到排放标准，还需深度处理。飞灰的处理方法中不同程度的浪费了资源，增加了处理的成本。因此，想到把飞灰和渗滤液协同处理，希望达到渗滤液中部分有机物的去除和处理飞灰时资源和成本的节约，这样就为处理渗滤液和飞灰了提供了一种新的协同资源化道路。
发明内容
本发明的目的在于针对城市生活垃圾焚烧产生的飞灰中富含大量可溶性重金属和盐类，此外还含有有机污染物质，属于国家标准规定的危险废物，必须进行安全处置，提供一种飞灰-渗滤液的协同处理方法，通过湿法预处理对飞灰进行可溶物的脱除和重金属稳定化，将预处理飞灰作为制备生态水泥等的原料，实现飞灰高附加值资源化利用的目标。
为达到上述目的，本发明的构思是：
垃圾渗滤液污染物种类繁多，经生物处理后的出水难以进一步生物降解，处理后的渗滤液仍然具有很强的生态毒性。因此，将低成本、高效、可回用的材料—城市垃圾焚烧飞灰应用于垃圾渗滤液的深度处理是理想的解决方案，在满足渗滤液深度处理的同时实现飞灰的资源化利用。
根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：
一种飞灰-渗滤液的协同处理方法，其特征是借鉴绿色化学的理念，实现以废治废、资源循环利用的方法。
具体操作步骤如下：
(1)将飞灰105±5℃烘干，按4～100:1液固比投加到渗滤液中;
(2)搅拌反应24±0.5h后固液离心分离;
(3)将上一步中固体于105±5℃烘干，飞灰前后的质量损失在15%～35%，烘干后的飞灰在马弗炉中焚烧，除去被吸附的有机物质;
(4)在搅拌反应中，渗滤液中部分有机物质，其中部分为腐殖质，已与金属离子Ca、Cu、Pb、Mg、Ni、Al、Cr、Zn、Mn、Fe和Hg、Cd等离子形成络合物或螯合物，沉降或被吸附至固相中;
(5)在液固比4～100:1的情况下，反应后的渗滤液中有机物的去除率在15%～90%，色度从几百降至几十甚至更低;
(6)飞灰中金属离子浸出率在30%以上;
(7)渗滤液经1.2微米、0.45微米、0.22微米、0.10微米、0.01微米、0.001微米的混合纤维膜和聚砜膜过滤、超滤后，不同分子量的有机物被分离去除;
(8)金属-有机物络合物离子交换、分子量分级、色层分析、荧光-平行因子分析法测定和表征。
渗滤液中的一部分有机物、金属-有机物的络合物等一些有毒有害物质被选择性吸附、转移到飞灰中，同时渗滤液的颜色会变浅甚至消失。渗滤液COD去除率在15%～90%。
飞灰中的氯化物和其它的盐类、重金属离子和其它金属阳离子被溶解浸出到渗滤液中。
本发明与现有技术相比较，具有以下显而易见的突出实质性特点和显著技术进步：
本发明的飞灰-渗滤液的协同处理方法，在不额外添加的其它实验药品的情况下即能达到渗滤液的深度处理和飞灰作为生态水泥、铺路材料、建筑材料、陶瓷材料等的利用。
处理效果表：
1L渗滤液中加入飞灰量g 渗滤液中COD的去除率(%) 10 15～30 20 25～45 50 55～70 100 60～80 125 65～85 150 70～90 200 >75 250 >75
飞灰经渗滤液处理后Cu、Ni、Cr、Mn、Al的毒性浸出一般可达到危险废物鉴别标准，Zn、Pb、Cd有可能会超标。本方法不仅达到很好的处理效果，而且不需要外加药品，并实现了以废治废，回收处理后的飞灰可以作为水泥、铺路材料、建筑材料、陶瓷材料等利用。