[发明专利]改性生活垃圾焚烧炉渣提高O3

说明书

本发明涉及一种改性生活垃圾焚烧炉渣提高O₃处理城市黑臭水效果的方法，所述方法包括：S1、把球磨珠、炉渣和K₂SO₄按重量比为15～20∶1∶0.08～0.15的比例放入球磨罐中，盖上盖子，在转速为550rpm的速度下磨10～30min；S2、把球磨后的炉渣放进浓度为0.03～0.1mmmol/L的H₂O₂的水溶液中，用搅拌器搅拌12～36h；S3、把经(S2)处理的炉渣过滤后，去掉上面的溶液，用冷冻干燥剂在‑20～‑10℃干燥6～8h；S4、把经(S3)处理的炉渣放进反应器内，炉渣的堆积密度为0.15～0.45kg/L，在反应器中泵入黑臭水，调节pH为5.0～6.0，通入臭氧一定时间，黑臭水中的污染物即可得到去除。本发明提供的方法易于操作，不需高温烧结等环节，且处理黑臭水成本低、催化效果好。

技术领域

本发明属于固体废弃物资源化领域，涉及一种改性生活垃圾焚烧 炉渣提高O₃处理城市黑臭水的方法。

背景技术

在我国许多城市，河道污染普遍存在且日益突出，城市污水直排 河道，流经城镇河段污染严重，水体出现季节性或终年黑臭。黑臭水 体已成为我国目前城市河道污染问题中亟待解决的水环境问题。另外， 2003年以来，中国城市生活垃圾的焚烧处理比例逐年上升，2020年， 城市生活垃圾处理当中焚烧发电的比例要占到50％以上。

但是垃圾焚烧后不可避免的产生副产物一炉渣，垃圾焚烧炉渣与 一般炉渣(主要指冶金过程产生的炉渣)差别较大，除了含有 SiO₂-Al₂O₃-CaO-Fe₂O₃外，还包括未燃的有机物、渣灰。另外，臭氧催 化氧化处理废水效果好，反应速度快，在解决黑臭水方面前景广阅。虽然垃圾焚烧炉渣也含有多种催化臭氧的成分，但其经高温焚烧后炉 渣结构致密，表面被大量的[SiO₄]^4-包裹，催化活性低，需要进行改性 处理。因此，寻找低成本、绿色的垃圾焚烧炉渣的改性方法，是亟待 开发的环境技术之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改性生活垃圾 焚烧炉渣(下称炉渣)催化臭氧处理城市黑臭水的方法，本发明提供 的改性方法成本低，处理黑臭水效果好。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种改性生活垃圾焚烧炉渣提高O₃处理城市黑臭水效果的方法， 所述方法如下：

S1、把球磨珠、炉渣和K₂SO₄按重量比为15～20∶1∶0.08～0.15的 比例放入球磨罐中，盖上盖子，在转速为550rpm的速度下磨10～30 min。

S2、把球磨后的炉渣放进浓度为0.03～0.1mmmol/L的H₂O₂的水 溶液中，用搅拌器搅拌12～36h。其中，(S1)加入的K₂SO₄易溶于水， 会与炉渣中的Ca²⁺以及Al₂O₃发生凝胶化反应(反应1)，在炉渣表面 形成纤维状的表层，并置换出炉渣中部分[SiO₄]^4-，使炉渣中Si-O-Al网 络聚合体的聚合度降低。另外，炉渣中的金属离子会催化H₂O₂分解产 生气泡，在大量气泡的冲击作用下，炉渣的玻璃体进一步解离。

Al₂O₃+Ca²⁺+OH^-+SO₄^2-→CaO·Al₂O₃·CaSO₄·32H₂O(反应 1)