摘要:利用響應面學的方法對吹脫處理垃圾滲濾液的影響因素進行了探討和分析,考察了吹脫時間,氣液比值,溫度和pH對氧化垃圾滲濾液的影響。以滲濾液中氨氮為模擬污染物,采用單因素法篩選出吹脫時間、pH、氣液比3個相對重要的影響因素,利用響應面法在吹脫時間5~7 h、氣液體積比為2 000~4 000、pH為10~12范圍內探討了操作條件對氨氮去除率的影響,并分析了這些影響因素之間的相互作用。采用響應面法對試驗結果進行了模型擬和,并對模型進行了試驗驗證。結果表明,響應面法的預測值與試驗值吻合較好,在通過響應面法得到的優化工藝條件下(吹脫時間為6.5 h,pH為11.5,氣液體積比3 000)處理垃圾滲濾液,氨氮去除率大于90%。
關鍵詞:垃圾滲濾液,氨氮,吹脫,響應面方法
垃圾滲濾液是一種污染物濃度高,水質水量變化大的有機廢水[1]。它含有多種對人體有毒有害的物質,被認為是地表水以及地下水的潛在污染源[2]。生物降解是一種較為常用的垃圾滲濾液處理方法,但經過生物降解處理的滲濾液中COD 仍無法達到垃圾滲濾液的一級排放標準,因此仍然需要預處理或深度處理的組合[3]。氨吹脫處理垃圾滲濾液,不僅可以吹脫掉其中大量的氨氮,還可以去除部分的苯酚、氰化物、硫化物及其它難去除、對生化有抑制作用、毒性大的揮發性物質,為后續的生物處理提供有力條件[4]。影響氨吹脫的因素除溫度外還包括pH、曝氣時間、氣液比等操作條件[5],可變因子較多。
響應面分析法[6-8](RSM)系采用多元二次回歸方法作為函數估計的工具,將多因子試驗中因素與指標的相互關系用多項式近似擬合,然后對所得多項式的響應面和等高線進行分析,研究因子與響應面、因子與因子之間的相互關系。它與過去廣泛使用的“正交試驗設計法”不同,具有試驗周期短,求得的回歸方程精度高,能研究幾種因素間的交互作用等優點。目前已經在眾多領域得到廣泛應用,例如:RSM在生物化工方面的應用[9],用于廢水處理的活性炭制備方面的優化[10],材料加工領域的硬質合金刀具的制備過程優化[11]等。試驗在單因素試驗的基礎上,利用響應面分析方法對氨吹脫處理垃圾滲濾液工藝條件進行了優化。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
1 試驗部分
1.1 藥品與材料
氣體流量計,塑料桶(底部直徑13.0 cm,上部直徑14.5 cm,高15 cm),pH 計(型號:HACH sensION3),曝氣泵。(重慶大學三峽庫區生態環境教育部重點實驗室)
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