[发明专利]一种利用微等离子体放电将生活垃圾焚烧飞灰转化为高性能废水处理剂的方法

说明书

本发明公开了一种利用微等离子体放电将生活垃圾焚烧飞灰转化为高性能废水处理剂的方法，包括以下步骤：(1)将硫酸锰、磷酸钠、垃圾焚烧飞灰混合，得到掺磷锰飞灰；(2)将水与步骤(1)得到的掺磷锰飞灰混合，搅拌，得到掺磷锰飞灰浆；(3)将步骤(3)得到的掺磷锰飞灰浆导入微等离子体电解槽，然后同时进行连续搅拌和微等离子体放电，得到活化浆；(4)将步骤(3)得到的活化浆烘干，研磨，得到废水处理剂。本发明制备过程简单，所需原料来源广泛且易得，本发明制备的废水处理剂，氯含量均低于0.1％，二噁英类污染物含量均低于为1.5ng‑TEQ/kg，重金属的浸出浓度均不超过GB 8978中规定的最高允许排放浓度限值。

技术领域

本发明属于危险废弃物资源化利用领域，尤其涉及一种利用微等离子体放电将生活垃圾焚烧飞灰转化为高性能废水处理剂的方法。

背景技术

社会经济发展离不开多样化和精细化的化工产品生产，离不开化工行业的持续、健康发展。化工废水的产生不仅严重污染环境也制约着化工行业进一步转型和升级。化工废水按照污染物成分分为有机废水、重金属污染废水、高盐废水、复合污染废水四类。化工废水通常具有明显的生物毒性和环境危害性，其通常既含有多种有机污染物又含有重金属污染物，处置难度大。化工废水若未经合理处置直接排放到河水中会对生态稳定性和周边居民健康造成极大威胁。利用废水处理剂处置化工废水具有操作简单和技术兼容性强的特点。因此利用低价值原料或工业废弃物研发高性能废水处理剂是化工废液处置领域研究热点之一。

我国每年的生活垃圾产量巨大，且逐年指数性增长。为了解决垃圾围城问题，越来越多的地方市政选择垃圾焚烧发电技术处置生活垃圾。垃圾焚烧发电技术虽然实现了垃圾大幅减量，但垃圾焚烧过程也会产生大量的垃圾焚烧飞灰。垃圾焚烧飞灰属于危险废物，其既含有二噁英类强致癌性有机污染物和重金属污染物，也含有大量的可溶性氯化物。垃圾焚烧飞灰的污染特性限制了其在建筑和环保领域的应用。因此，研发一种将垃圾焚烧飞灰转化为高性能废水处理剂的方法既可以解决化工废液处置问题又可以实现垃圾焚烧飞灰的资源化利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用微等离子体放电将生活垃圾焚烧飞灰转化为高性能废水处理剂的方法，解决化工废液处置问题，并同时实现垃圾焚烧飞灰的资源化利用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用微等离子体放电将生活垃圾焚烧飞灰转化为高性能废水处理剂的方法，包括以下步骤：

(1)将硫酸锰、磷酸钠、垃圾焚烧飞灰混合，得到掺磷锰飞灰；

(2)将水与步骤(1)得到的掺磷锰飞灰混合，搅拌，得到掺磷锰飞灰浆；

(3)将步骤(3)得到的掺磷锰飞灰浆导入微等离子体电解槽，然后同时进行连续搅拌和微等离子体放电，得到活化浆；

(4)将步骤(3)得到的活化浆烘干，研磨，得到废水处理剂。

优选的，所述步骤(1)中，硫酸锰、磷酸钠、垃圾焚烧飞灰的质量比为2～12:10～40:100。

优选的，所述步骤(2)中，水与掺磷锰飞灰液固体比为0.5～1.5:1mL:g，搅拌时间为10～30分钟。

优选的，所述步骤(3)中，连续搅拌和微等离子体放电时间为0.5～7.5小时。

优选的，所述步骤(3)中，搅拌速率60～360rpm。

优选的，所述步骤(3)中，微等离子体电解槽包括样品区、阳极、阴极，阳极和阴极通过导线连接直流电源，微等离子体放电设置在阳极，微等离子体放电过程中通入的气氛从阳极微孔通入到掺磷锰飞灰浆中，阳极和阴极之间加载的电压为300～5000V，阳极和阴极之间电流阈值范围为5～500A，微等离子体放电过程中通入的气氛为空气或氧气，微等离子体放电过程中通入的气氛流速为20～1000mL/min。