[发明专利]一种利用微波强化类芬顿试剂吸附垃圾渗滤液中氨氮的装置及控制方法

说明书

本发明提供一种利用微波强化类芬顿试剂吸附垃圾渗滤液中氨氮的装置及控制方法，包括反应系统装置、自动进样和排空装置、冷却装置、尾气吸收装置和设置PLC控制器的控制装置；反应系统装置包括微波加热反应箱体、玻璃三口烧瓶、磨口导气套管、温控探头、水位感应探头，微波加热反应箱体设置电源、微波发生器，微波加热反应箱体内设置所述玻璃三口烧瓶；本发明构思新颖，设计合理，使用方便，利用以铁尾矿粉为原料的类芬顿试剂体系加上微波强化辐照的方式，对氨氮进行高效氧化吸附，特别适合对垃圾渗滤液中的高浓度氨氮进行高级氧化和有效吸附，去除效率和废料资源化利用率均较高，特别适合小试或中试装置中垃圾渗滤液氨氮的高效去除研究，具有较强的实用性。

技术领域

本发明涉及废水氨氮处理和废弃物资源化利用领域，特别地涉及一种利用微波强化类芬顿试剂吸附垃圾渗滤液中氨氮的装置及控制方法。

背景技术

随着我国城市化速度的加快和经济的高速发展，城市垃圾处理问题日益突出。城市生活垃圾填埋是我国目前乃至今后长时间处理垃圾的一种主要手段。垃圾填埋和稳定化过程中会产生二次污染——垃圾渗滤液，渗滤液中氨氮的浓度很高，而且含有大量的重金属离子，毒性大，易对地下水环境、地表水环境以及土壤环境产生严重的污染。由于垃圾渗滤液具有水质复杂、难降解有机物浓度高、氨氮含量高，生化性差、水质水量变化大等特点，成为国内外水处理难点之一。

到目前为止，由于垃圾渗滤液的特性，国内外尚未开发出完善的适合垃圾渗滤液的处理工艺。近年来微波辐照技术已应用于化学学科的各个分支，作为一门新技术微波辐射因具有快速加热、分子水平意义上的搅拌、环境资源回收率高等优点而受到重视。芬顿试剂作为一种氧化性较强的化学试剂，在二价铁离子的催化作用下，结合H₂O₂的强氧化性，对还原态的污染物有较强的氧化作用。

经过微波辐照后的铁尾矿粉是一种优良的吸附材料，对于含正电荷离子的吸附性能较强。高级氧化工艺选用Fe²⁺/H₂O₂和微波/H₂O₂，H₂O₂是生成羟基自由基的重要物质，生成的游离态羟基自由基能够大幅度降低废水中的有机物和氨氮等成分。

但是目前芬顿试剂中的二价铁离子多来源于纯化合物，其缺点是处理成本较高，性价比低；如果采用价格低廉的铁尾矿粉渣作为类芬顿试剂中二价铁离子的来源，铁尾矿中的二价铁离子与H₂O₂形成一种新的类芬顿试剂，同时可以资源化利用铁尾矿粉渣，降低处理成本，具有显著的经济效益。

但是目前没有微波和由铁尾矿粉渣作为二价铁离子来源的类芬顿试剂联合工艺的可行性、效果的报道；而且，该工艺是否适合垃圾渗滤液也没有相关的报道。

发明内容

本发明首次所要解决的技术问题是提供一种利用微波强化类芬顿试剂吸附垃圾渗滤液中氨氮的装置，以能够处理垃圾渗滤液中的氨氮，并能通过实验对不同的垃圾处理液找到进行微波强化的工艺路线和参数的最佳方案。为此，本发明采用以下技术方案：

一种利用微波强化类芬顿试剂吸附垃圾渗滤液中氨氮的装置，其特征在于包括反应系统装置、自动进样和排空装置、冷却装置、尾气吸收装置和设置PLC控制器的控制装置；

反应系统装置包括微波加热反应箱体、玻璃三口烧瓶、磨口导气套管、温控探头、水位感应探头，微波加热反应箱体设置电源、微波发生器，微波加热反应箱体内设置所述玻璃三口烧瓶；

磨口导气套管的一端和玻璃三口烧瓶的中间口密封连接，出口端和冷却装置的进口端连接，冷却装置的出口端和尾气吸收装置进口端连接；微波加热反应箱体开有供磨口导气套管穿出箱体的孔，并在该孔处设置密封圈密封；