[发明专利]电解垃圾渗滤液除氨氮的催化剂的制备方法及其电解装置

说明书

本发明提出一种电解垃圾渗滤液除氨氮的催化剂的制备方法及其电解装置，所述的电解垃圾渗滤液除氨氮的催化剂的制备方法为将活性炭粉末浸泡至金属浸渍液中吸附后与黏土烧结成型得到负载金属的催化剂，该催化剂可加快电解设备的氧化效率，利于氨氮的去除，可使氨氮的去除率达85%以上。所述的电解装置包括反应壳体、反应壳体内的阴极板、阳极板和上述的电解垃圾渗滤液除氨氮的催化剂的制备方法制备得到的催化剂，该电解装置能够对垃圾渗滤进行彻底催化氧化、吸附、过滤，提高渗滤液的水质。

技术领域

本发明涉及一种电解垃圾渗滤液除氨氮的催化剂的制备方法及其电解装置。

背景技术

垃圾渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中由于压实、发酵等生物化学降解作用，产生的一种高浓度有机或无机成分的液体，简单地说就是从垃圾里渗出来的受污染的水。垃圾在填埋和堆放过程中，会有大气降水（雨和雪）落在垃圾上，另外垃圾自身带有水分，垃圾里的有机物质发生生物化学分解也会产生水，以上这些水淋溶过垃圾之后便成为污水，也称为垃圾渗滤液。

垃圾渗滤液的水质复杂，污染物种类繁多，氨氮和COD浓度较高，含有多种有毒有害的有机物和无机物，有机物浓度高达城市污水数百倍，色度呈黑褐色，有浓烈的臭味。防渗工程没有做好或渗滤液收集后处理不当将引起严重的土壤、地下水、地表水污染。

垃圾渗滤液的水质会随着垃圾填埋的时间而改变，且波动较大；生物可降解性（可生化性）随填埋龄的增加而逐渐降低；金属离子含量低；氨氮浓度在厌氧产甲烷阶段不断上升，而磷元素缺乏（营养元素比例失衡），导致脱氢酶降低，微生物反硝化脱氮过程受抑制，以上特点造成渗滤液治理的难度大，投资费用高。

垃圾渗滤液的处理方法包括物理化学法和生物法。物理化学法主要有活性炭吸附、化学沉淀、密度分离、化学氧化、化学还原、离子交换、膜渗析、气提及湿式氧化法等。和生物处理相比，物化处理不受水质水量变动的影响，出水水质比较稳定，尤其是对BOD₅/COD比值较低（0.07～0.20）难以生物处理的垃圾渗滤液，有较好的处理效果。但物化方法处理成本较高，不适于大水量垃圾渗滤液的处理。随着电化学理论研究的深入，其已逐步成为具有发展潜力的去除水中有机污染物的新方法，对一些成份复杂、生物难降解的有机废水，用生物法或一般物理化学方法难于奏效，而电解法则有可能获得较好的结果。

发明内容

为解决垃圾渗滤液氨氮去除效果差的问题，本发明提出一种电解垃圾渗滤液除氨氮的催化剂的制备方法，通过该制备方法制得的催化剂对垃圾渗滤液进行电解催化氧化，能提高对氨氮的去除率。本发明还提出一种电解垃圾渗滤液除氨氮的催化剂的电解设装置，配合所述的催化剂对垃圾渗滤液进行电解催化氧化，进一步提高对氨氮的去除率。

本发明提出一种电解垃圾渗滤液除氨氮的催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将活性炭粉末研磨后过100目筛网，将筛下的活性炭粉末置于去离子水中煮沸30min后冷却，重复过筛、煮沸和冷却操作至少3次。

步骤二：将步骤一得到的活性炭粉末在105-115℃温度条件下干燥，直至活性炭粉末恒重。

步骤三：将步骤二干燥得到的活性炭粉末置于浸渍液中持续搅拌，浸泡至吸附饱和，弃去上清液后，用去离子水洗涤活性炭多次后，于105-115℃温度条件下干燥24小时，得到负载金属的活性炭；所述浸渍液为氯化铁、硫酸铁、氯化铜、硫酸铜、硝酸铜溶液等中的一种或两种或多种。

步骤四：将步骤三的负载金属的活性炭与黏土按黏土的总量计，按质量百分比为25-40%均匀混合得到混合物，将所述的混合物置于模具中，压实，造粒成型，吹去表面粉尘，得到负载金属的活性炭颗粒。