摘要:采用Fenton法處理垃圾滲濾液,研究反應時間、初始濃度、pH、Fenton試劑用量對垃圾滲濾液TOC去除率的影響。研究結果表明,最優反應條件是反應時間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,反應溫度為室溫,此時滲濾液的TOC去除率達到70.3%。滲濾液礦化過程符合一級反應動力學,并建立了符合該滲濾液的反應動力學模型。
垃圾滲濾液是垃圾在堆放和填埋過程中產生的高濃度有機廢水,其性質取決于處置的固體廢物的類型、穩定性、含水率以及填埋場的水文條件、季節性氣象變化、溫度、填埋時間和固體廢物的分解階段,具有明顯的地域性和特異性。滲濾液組成復雜,污染物種類繁多,其中有20余種有機物列入我國和美國環保局(USEPA)優先控制污染物黑名單中,有的已被確認為可疑致癌物,有的被確認為促癌物、輔癌物。已有的研究表明,滲濾液對多種生物,甚至人類有危害。
為減少垃圾滲濾液對環境的危害,《生活垃圾填埋場污染控制標準(GB16889-2008)》對填埋場水污染物的排放濃度限值做了明確的規定,嚴格了有機物排放的要求,使得傳統的生化處理工藝難以滿足污染物排放標準。
高級氧化技術現已廣泛地運用到垃圾滲濾液的處理過程中,其中FENTON工藝因可在溫和條件下操作而成為研究熱點,該工藝基于電子在雙氧水(H2O2)和亞鐵離子(Fe2+)之間的轉移,通過Fe2+催化分解H2O2形成強氧化性的羥基自由基(.OH),可以氧化幾乎所有的有機物,并被認為是生化法處理垃圾滲濾液的一種替代技術。相關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,對其反應動力學模型甚少報道。
本研究采用FENTON工藝對實際滲濾液原液進行處理,在綜合運行成本和處理效果前提下,優化不同影響因素對有機物去除率的影響,在此基礎上建立符合該滲濾液的反應動力學模型。
1實驗部分
1.1實驗材料
垃圾滲濾液取自安徽淮南某垃圾填埋場,其水質如下: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驗前經濾紙過濾以去除懸浮固體顆粒物。所用所有化學試劑除H2O2為優級純,其余為分析純都購自國藥集團化學試劑有限公司,在實驗前標定H2O2濃度。
1.2分析方法
COD由重鉻酸鉀法測定;TOC由島津Vcph-5000A TOC分析儀測定;PH由Ecosense pH100pH計測定;Fe2+由。
1.3實驗方法
取一定濃度的垃圾滲濾液,粗調調節PH到設定值,加入一定量的硫酸亞鐵,待完全溶解后,再次調節到設定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,反應開始計時,反應開始后,在預先設定的時間上,用注射器取100mL的反應液,為減少誤差,先加入片狀NaOH)預調PH到7左右,再用10 mol/L和1 mol/L NaOH)溶液來細調PH到8.0±0.05,然后將反應液放置到50攝氏度水浴鍋(DK-S26上海精宏)內加熱30min來去除殘余的H2O2,最后反應液經0.45μm,:的濾膜抽濾后,測定TOC和COD。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
2結果與討論
2.1 Fenton處理垃圾滲濾液實驗條件優化
2.1.1反應時間的影響
詳情請點擊下載附件:Fenton法處理垃圾滲濾液