Fenton法處理垃圾滲濾液
中國(guó)污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2014-9-27 7:54:18
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摘要:采用Fenton法處理垃圾滲濾液,研究反應(yīng)時(shí)間、初始濃度、pH、Fenton試劑用量對(duì)垃圾滲濾液TOC去除率的影響。研究結(jié)果表明,最優(yōu)反應(yīng)條件是反應(yīng)時(shí)間30 min,初始pH為3.0,初始[H2O2]0=7 310 mg/L,最佳[H2O2]/[Fe2+]摩爾比為5,反應(yīng)溫度為室溫,此時(shí)滲濾液的TOC去除率達(dá)到70.3%。滲濾液礦化過(guò)程符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué),并建立了符合該滲濾液的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。
垃圾滲濾液是垃圾在堆放和填埋過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水,其性質(zhì)取決于處置的固體廢物的類(lèi)型、穩(wěn)定性、含水率以及填埋場(chǎng)的水文條件、季節(jié)性氣象變化、溫度、填埋時(shí)間和固體廢物的分解階段,具有明顯的地域性和特異性。滲濾液組成復(fù)雜,污染物種類(lèi)繁多,其中有20余種有機(jī)物列入我國(guó)和美國(guó)環(huán)保局(USEPA)優(yōu)先控制污染物黑名單中,有的已被確認(rèn)為可疑致癌物,有的被確認(rèn)為促癌物、輔癌物。已有的研究表明,滲濾液對(duì)多種生物,甚至人類(lèi)有危害。
為減少垃圾滲濾液對(duì)環(huán)境的危害,《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB16889-2008)》對(duì)填埋場(chǎng)水污染物的排放濃度限值做了明確的規(guī)定,嚴(yán)格了有機(jī)物排放的要求,使得傳統(tǒng)的生化處理工藝難以滿足污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。
高級(jí)氧化技術(shù)現(xiàn)已廣泛地運(yùn)用到垃圾滲濾液的處理過(guò)程中,其中FENTON工藝因可在溫和條件下操作而成為研究熱點(diǎn),該工藝基于電子在雙氧水(H2O2)和亞鐵離子(Fe2+)之間的轉(zhuǎn)移,通過(guò)Fe2+催化分解H2O2形成強(qiáng)氧化性的羥基自由基(.OH),可以氧化幾乎所有的有機(jī)物,并被認(rèn)為是生化法處理垃圾滲濾液的一種替代技術(shù)。相關(guān)研究成果大都集中于FENTON法處理滲濾液的最佳藥劑投加量和處理效果上,對(duì)其反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型甚少報(bào)道。
本研究采用FENTON工藝對(duì)實(shí)際滲濾液原液進(jìn)行處理,在綜合運(yùn)行成本和處理效果前提下,優(yōu)化不同影響因素對(duì)有機(jī)物去除率的影響,在此基礎(chǔ)上建立符合該滲濾液的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1實(shí)驗(yàn)材料
垃圾滲濾液取自安徽淮南某垃圾填埋場(chǎng),其水質(zhì)如下:PH為7.89±0.21,TOC為(1142±53)mg /L,COD為(4630±162)mg/L。取回的垃圾滲濾液在實(shí)驗(yàn)前經(jīng)濾紙過(guò)濾以去除懸浮固體顆粒物。所用所有化學(xué)試劑除H2O2為優(yōu)級(jí)純,其余為分析純都購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,在實(shí)驗(yàn)前標(biāo)定H2O2濃度。
1.2分析方法
COD由重鉻酸鉀法測(cè)定;TOC由島津Vcph-5000A TOC分析儀測(cè)定;PH由Ecosense pH100pH計(jì)測(cè)定;Fe2+由。
1.3實(shí)驗(yàn)方法
取一定濃度的垃圾滲濾液,粗調(diào)調(diào)節(jié)PH到設(shè)定值,加入一定量的硫酸亞鐵,待完全溶解后,再次調(diào)節(jié)到設(shè)定PH,放置在磁力攪拌器上(HJ-5,江蘇金壇榮華),加入一定濃度的H2O2,反應(yīng)開(kāi)始計(jì)時(shí),反應(yīng)開(kāi)始后,在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間上,用注射器取100mL的反應(yīng)液,為減少誤差,先加入片狀NaOH)預(yù)調(diào)PH到7左右,再用10 mol/L和1 mol/L NaOH)溶液來(lái)細(xì)調(diào)PH到8.0±0.05,然后將反應(yīng)液放置到50攝氏度水浴鍋(DK-S26上海精宏)內(nèi)加熱30min來(lái)去除殘余的H2O2,最后反應(yīng)液經(jīng)0.45μm,:的濾膜抽濾后,測(cè)定TOC和COD。具體參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
2結(jié)果與討論
2.1 Fenton處理垃圾滲濾液實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化
2.1.1反應(yīng)時(shí)間的影響
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