[发明专利]有机膨润土与TiO2联合预处理垃圾渗滤液的方法

说明书

技术领域

本发明涉及垃圾渗滤液的预处理方法和矿物材料在环保领域的应用，尤其涉及一种结合吸附法和高级氧化法来预处理垃圾渗滤液的方法。

背景技术

目前，卫生填埋法是国内外普遍采用的一种生活垃圾处理方法，但在垃圾填埋过程中产生的垃圾渗滤液是一个棘手的问题。垃圾渗滤液成分复杂，有机物浓度和氨氮浓度高，营养元素比例失衡，可生化性差，水质、水量波动大，若得不到及时有效地处理，容易引起地下水、土壤等二次污染，对整个生态系统和人类健康造成严重威胁。

随着垃圾渗滤液危害的日益显现，越来越多的处理方法和相关工艺得到广泛地发展。目前普遍采用预处理、生物处理和深度处理的工艺流程。

预处理工艺主要目的是降低垃圾渗滤液中氨氮含量，提高可生化性，减轻后续处理工艺的压力。一般采用物化法，具体包括吸附法、絮凝沉淀法、吹脱法、微波法、高级氧化法等。特点在于处理后的出水水质较稳定，对可生化性差的垃圾渗滤液（B/C值<0.25）处理效果明显。

生物处理工艺的对象是垃圾渗滤液中的有机物和氮、磷等，包括厌氧生物处理法和好氧生物处理法。成熟的厌氧生物处理工艺有厌氧滤池、升流式厌氧污泥床、高效厌氧反应器等，好氧生物处理工艺有活性污泥法、生物转盘、氧化塘等。其特点在于操作简单、运行成本低，对于可生化性较好的垃圾渗滤液（B/C值>0.25）处理效果较好，但对于可生化性差的老龄垃圾渗滤液几乎没有处理效果。

深度处理工艺主要是针对垃圾渗滤液中的悬浮物、溶解物和胶体，常见的有土地法及膜处理技术等。土地法主要包括人工湿地法和回灌法，其特点在于施工简单，能耗低，且具有生态效益和经济效益。膜处理技术主要包括纳滤、反渗透等。优点是出水水质好且稳定，无细菌和固形物，反应器耐冲击负荷，剩余污泥量小。缺点是膜组件易堵塞，须定期维护清洗甚至更换，且产生的浓缩液很难处理。

近几年，在实际运用多种膜处理技术时发现，若没有经合适的预处理，将容易损坏处理设备，缩短膜更换周期，提高运行成本。因而对垃圾渗滤液进行合适、高效的预处理，是必要的。物化法不受水质水量变动的影响，常用于垃圾渗滤液的预处理。吸附法是利用材料表面的物化性质使污染物集聚于自身表面，具有操作简单、成本低廉的优点。目前有不少单纯依靠膨润土或改性膨润土为吸附剂，应用于垃圾渗滤液处理的研究，但普遍存在污染物去除效率不高的问题。高级氧化方法是利用氢氧自由基的强氧化性实现污染物的降解，具有脱色除臭、高效彻底的优点。光催化技术作为近些年兴起的一种高级氧化技术，广泛应用于各种废水的处理，由于其高效稳定、无二次污染，因而被视为最有前景的技术之一。将改性膨润土和光催化技术结合应用于垃圾渗滤液的预处理，可以达到经济、高效的处理效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简便、运行稳定、处理效果好且成本投入低的有机膨润土与TiO₂联合预处理垃圾渗滤液的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为一种有机膨润土与TiO₂联合预处理垃圾渗滤液的方法，包括以下步骤：将有机膨润土与TiO₂投入pH值为4.0～6.0的垃圾渗滤液中进行反应，有机膨润土在垃圾渗滤液中的投加量为2g/L～10g/L，TiO₂在垃圾渗滤液中的投加量为0.5g/L～5g/L，反应过程中向反应液内提供紫外光源并进行曝气（反应一般在常温常压下进行），反应完成后对所得反应产物进行沉淀，得到上清液和沉淀物，所得上清液即为垃圾渗滤液的预处理液，所述预处理液进入后续渗滤液处理系统。

上述的方法中，所述反应时间优选2h～3h。

上述的方法中，所述有机膨润土主要由以下方法制备得到：

（1）将原膨润土加入盐酸与硫酸组成的混酸溶液中，原膨润土与混酸溶液的质量/体积比为1∶6～10（单位为：g/ml），充分搅拌后，得到膨润土混酸溶液；