專利名稱：提高紅輝沸石去除垃圾滲濾液中有機物能力的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種將紅輝沸石改性的方法，特別是提高紅輝沸石去除垃圾滲濾液中有機物能力的方法。
背景技術：
城市垃圾滲濾液為垃圾填埋過程中所產生的二次污染物，是一種顏色灰黑、有惡臭氣味的高濃度且成分復雜的有機廢水。其產生的主要來源是(1)降水和降雪的滲入，它是滲濾液產生的主要來源；(2)外部地表水的流入，包括地表徑流和地表灌溉；(3)當填埋場內滲濾液水位低于場外地下水水位，且沒有設置防滲系統時，地下水就有可能滲入填埋場內；(4)垃圾本身所含的水分；(5)垃圾在降解過程中產生的水分。城市垃圾滲濾液中的有機物的濃度和各種有害金屬如Cr6+的含量均較高，COD的含量一般為1200～45000mg/L，而且垃圾滲濾液的放置時間越長，降低COD的難度也就越大。由于垃圾滲濾液將會污染地表水和地下水，且其中所含的重金屬可能在土壤中富集，造成土壤的重金屬污染，因此未達到排放標準的垃圾滲濾液對人類及動植物的生長具有很大的危害性。我國經處理或未經處理的垃圾滲濾液，大部份都直接排入江河湖海，隨著對環(huán)境保護要求的日益提高，海洋赤潮、江河湖水污染的加劇，對垃圾滲濾液排放的控制標準也越來越嚴格，許多地區(qū)要求垃圾滲濾液必須要達到污水綜合排放標準，因此垃圾滲濾液的處理已成為一個急待解決的問題。目前處理垃圾滲濾液通常采用的方法是對其進行物化處理、生化處理、物化處理與生化處理相結合的方法，其中物化處理有化學氧化、絮凝沉淀、活性碳吸附、反滲透、土地法等；生化處理中有生物轉盤、厭氧氧化處理等方法，但采用上述的方法對垃圾滲濾液進行處理，一般都需投入大量資金，采用復雜、大型的設備，所以造成其成本很高，投資額大，處理工藝也十分復雜，而且即使經過處理后，垃圾滲濾液COD濃度仍在1000mg/L左右，且Cr6+的含量依然很高，依然無法達到我國污水綜合排放標準。

發(fā)明內容
本發(fā)明將公開一種生產成本低、制造工藝簡單、投資少的提高紅輝沸石去除垃圾滲濾液中有機物能力的方法。通過對紅輝沸石改性，使其可用于處理生活污水中的COD及有毒物質Cr6+。
沸石是具有多孔性結構的鋁硅酸鹽，其結構類型多種多樣，結構中有很多粗細不一，形態(tài)不同，呈一維、二維和多維排列的各種空穴和孔道，空隙發(fā)達，孔徑為0.3～1nm，比表面積高達400-800m2/g，化學通式為MsDy[Alx+2ySin-(x+8)O8n]m·H2O(式中M是堿金屬或其它一價陽離子；D是堿金屬或其它二價陽離子；M-D通稱為可交換離子。括號中的陽離子Si、Al和氧一起構成四面體格架，稱為結構陽離子)。沸石的空間結構基本單元是由四個氧原子和一個硅或鋁原子堆砌成硅(氧)四面體，在此四面體中，氧原子中有的價鍵未得到中和，使整個鋁氧四面體帶有負電，為保持電中性，缺少的正電荷由附近帶正電荷的陽離子如K+、Na+、Ca2+、Mg2+等堿或堿土金屬來補償平衡，這些平衡陽離子和水分子與格架結合得不緊密，極易發(fā)生陽離子交換，因此這些結構上的特點使沸石具有獨特的吸附和離子交換能力。天然沸石可分為斜發(fā)沸石、毛沸石、菱沸石、纖沸石、桿沸石、片沸石、輝沸石等。所述的紅輝沸石是輝沸石的一種，產于廣西桂林，它是一種含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸鹽，由硅氧四面體和鋁氧四面體組成的架狀硅酸鹽，其鋁氧四面體中氧離子有一價未得到飽和，使整個鋁氧四面體帶有負電荷，與附近帶正電的陽離子如K+、Na+、Ca2+、Mg2+等堿金屬或堿土金屬離子達到補償平衡；紅輝沸石的沸石孔道和孔穴占其體積的40％～50％，可形成很大的內表面積，因而可存儲大量的離子或分子。因此，一般將紅輝沸石用于化肥、化工添加劑，也可用于合成4A分子篩，但在水處理方面，研究表明紅輝沸石在處理垃圾滲濾液時，其COD去除率較低僅為25％左右，而Cr6+的去除率更低，只有5％左右根本無法直接應用于對垃圾滲濾液的處理。
本發(fā)明通過對紅輝沸石的改性，可使其大幅度提高紅輝沸石去除COD的能力，從而在對垃圾滲濾液的處理中，可達到很好的效果；本發(fā)明所述提高紅輝沸石去除垃圾滲濾液中有機物能力的方法，步驟如下1)將紅輝沸石粉碎并與含鐵的無機聚合物混合，攪拌均勻；其中紅輝沸石與含鐵的無機聚合物的質量百分比為10∶1～10∶3；為達到最佳的效果，紅輝沸石與含鐵的無機聚合物的質量百分比應為10∶1；其中所述的含鐵的無機聚合物可為任意的含鐵的無機聚合物，例如聚合硫酸鐵、聚合硅酸鋁鐵等；為使紅輝沸石與含鐵的無機聚合物達到較好的均勻混合效果，一般將紅輝沸石粉碎至20～60；攪拌混合物的時間一般為3～5小時，最好達到4小時；2)將上述混合物干燥，即得可提高去除垃圾滲濾液中有機物能力的改性紅輝沸石；其中所述混合物干燥的溫度一般為100～120℃，最好為110℃；混合物干燥的時間為3～5小時，最好達到3小時。
采用本發(fā)明所述的制造方法對紅輝沸石進行改性后，可大大提高其對垃圾滲濾液中CODcr的去除率，使Cr6+的去除率大于90％；CODcr去除率大于70％，其效果比未改性紅輝沸石提高45％以上，十分適合用于垃圾滲濾液的治理。而且紅輝沸石的儲量大，價格便宜，將其改性處理的生產工藝比較簡單，也無需任何復雜、大型的設備，因此其生產的成本低廉，完全可以進行工業(yè)化批量生產。
具體實施例方式
實施例11)將紅輝沸石粉碎至20目，與聚合硅酸鋁鐵混合，并攪拌3小時，使其混合均勻，其中選用的紅輝沸石與聚合硅酸鋁鐵的質量比為10∶1；2)將上述混合物置于100℃下干燥3小時，即得可提高去除垃圾滲濾液中有機物能力的改性紅輝沸石。
實施例21)將紅輝沸石粉碎至40目，與聚合硅酸鋁鐵混合，并攪拌5小時，使其混合均勻，其中選用的紅輝沸石與聚合硅酸鋁鐵的質量比為10∶3；2)將上述混合物置于120℃下干燥4小時，即得可提高去除垃圾滲濾液中有機物能力的改性紅輝沸石。
實施例31)將紅輝沸石粉碎至60目，與聚合硫酸鐵混合，并攪拌4小時，使其混合均勻，其中選用的紅輝沸石與聚合硫酸鐵的質量比為10∶2；2)將上述混合物置于110℃下干燥5小時，即得可提高去除垃圾滲濾液中有機物能力的改性紅輝沸石。
權利要求
1.提高紅輝沸石去除垃圾滲濾液中有機物能力的方法，其步驟如下1)將紅輝沸石粉碎并與含鐵的無機聚合物混合，攪拌均勻；其中紅輝沸石與含鐵的無機聚合物的質量比為10∶1～10∶3；2)將上述混合物干燥，即得可提高去除垃圾滲濾液中有機物能力的改性紅輝沸石。
2.根據權利要求1所述的提高紅輝沸石去除垃圾滲濾液中有機物能力的方法，其特征在于所述紅輝沸石與含鐵的無機聚合物的質量百分比為10∶1。
3.根據權利要求1或2所述的提高紅輝沸石去除垃圾滲濾液中有機物能力的方法，其特征在于所述含鐵的無機聚合物為聚合硫酸鐵或聚合硅酸鋁鐵等。
4.根據權利要求1或2所述的提高紅輝沸石去除垃圾滲濾液中有機物能力的方法，其特征在于步驟1)中，將紅輝沸石粉碎至20～60目。
5.根據權利要求1或2所述的提高紅輝沸石去除垃圾滲濾液中有機物能力的方法，其特征在于步驟1)中，所述攪拌的時間為3～5小時。
6.根據權利要求1或2所述的提高紅輝沸石去除垃圾滲濾液中有機物能力的方法，其特征在于步驟2)中，所述混合物干燥的溫度為100～120℃；混合物干燥的時間為3～4小時。
7.根據權利要求5所述的提高紅輝沸石去除垃圾滲濾液中有機物能力的方法，其特征在于步驟1)中，所述攪拌的時間為4小時。
8.根據權利要求6所述的提高紅輝沸石去除垃圾滲濾液中有機物能力的方法，其特征在于步驟2)中，所述混合物干燥的溫度為110℃；混合物干燥的時間為3小時。
全文摘要
本發(fā)明將公開一種提高紅輝沸石去除垃圾滲濾液中有機物能力的方法，該改性紅輝沸石的制造方法其步驟如下1)將紅輝沸石粉碎并與含鐵的無機聚合物混合，攪拌均勻；其中紅輝沸石與含鐵的無機聚合物的質量比為10∶1～10∶3；2)將上述混合物干燥，即得可提高去除垃圾滲濾液中有機物能力的改性紅輝沸石。采用本發(fā)明所述制造方法對紅輝沸石進行改性后，可大大提高其對垃圾滲濾液中COD
文檔編號C02F1/28GK1680016SQ200510020300
公開日2005年10月12日 申請日期2005年1月27日 優(yōu)先權日2005年1月27日
發(fā)明者徐文炘, 張靜, 肖筱瑜, 李蘅, 李毅 申請人:桂林礦產地質研究院