高级氧化技术深度处理垃圾渗滤液实验研究

LOWCARBONWORLD2019/10高级氧化技术深度处理垃圾渗滤液实验研究姚远1，于春玲2（1.上海缘脉环境科技有限公司，上海市201611；2.麦王环境技术股份有限公司，上海市200028）【摘要】垃圾在填埋处理过程中经物理及化学作用会产生的大量高浓度的污染废水即垃圾渗滤液。垃圾渗滤液既有垃圾在微生物分解作用下产生的废液，又有大量的外部掺杂，比如地下水、雨水等，因其成分复杂且可降解物质会随填埋时间的增加而降低，而大部分不可降解物质会对土壤、水源造成极大污染。目前垃圾渗滤液处理已经成为监管部门重点监察对象，而采取何种技术手段能有效、稳定处理垃圾渗滤液，就成为亟待解决的重点和难点问题。本文用臭氧氧化技术、芬顿技术、电催化技术这三种高级氧化方式，对实验操作方式、处理效果、药剂消耗、影响因素等方面进行对比实验分析，为高级氧化技术在工程中的应用提供参考和佐证。【关键词】高级氧化技术；垃圾渗滤液；实验分析【中图分类号】X703【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2019）10-0007-021实验部分1.1实验用原水以西部某省会城市垃圾渗滤液为例院渗滤液生化处理后水中COD含量在750~1500mg/L袁氨氮含量在10~200mg/L遥1.2实验材料和分析方法渊1冤芬顿试剂由FeSO4窑7H2O渊40%袁分析纯冤和H2O2渊30%袁分析纯冤构成袁实验使用HJ-6A多头磁加热混合设备袁选用H2SO2渊98%袁分析纯冤和NaOH渊99.7%袁分析纯冤袁调节垃圾渗滤液pH值遥渊2冤电催化反应中直流/交流60V50A袁使用自制有机玻璃反应器袁实际容积为1.5L袁JB-3A恒温磁力搅拌器袁阳极材料为镀钌钛网袁阴极材料为钛网遥渊3冤臭氧通过纯氧CF-G-3-020G臭氧发生器最大产气量为20g/h遥用碘法测定臭氧的用量曰收集COD用CTL-12化学氧气速度计测定遥渊4冤pH值由40d型pH计进行测量遥1.3实验方法所有实验均在室温渊约20益冤下进行遥渊1冤芬顿氧化反应院将500L垃圾渗滤液投放于烧杯袁对溶液的初始pH进行调试袁再调入40%的FeSO4窑7H2O溶液及30%的H2O2袁在经多头磁加热搅拌器60min的均匀搅拌后袁加入碱溶液将pH值调为8袁静置沉淀2h后袁过滤上清液测量水中COD含量遥渊2冤电催化氧化反应院将1.5L垃圾渗滤液放在玻璃反应器中遥根据实验袁反应时间为90min袁每10min取样一次袁然后确定相关性遥渊3冤臭氧氧化反应院本次实验使用连续投加方法袁实验之前先向臭氧反应器通入约5min臭氧袁以便确保臭氧产气量均衡稳定遥臭氧反应器采用有机玻璃反应柱袁高度为45cm袁有效容积0.92L袁直径5.6cm袁实验用垃圾渗滤液为0.8L袁将砂芯布气板置于反应器内底袁使用碘化钾溶液处理实验废气遥臭氧投加量15.25mg/min并通过通气时间来调节袁保持连续通气2h袁以10min为时间间隔进行一次取样袁并对水样中的COD进行测量遥2实验结果和讨论2.1Fenton氧化工艺对垃圾渗滤液的作用通过考虑H2O2用量尧反应时间尧FeSO4窑7H2O用量尧初始pH值这些因素袁确定最优反应条件遥2.1.1H2O2投加量对COD去除的影响设定固定反应的初始酸碱值为3袁FeSO4窑7H2O的用量为10mmol/L袁反应时间为60min袁过氧化氢量对COD去除率的影响袁如图1所示遥依图显示袁H2O2投加量与COD去除率成正相关遥在H2O2投加量为40mmol/L时袁COD去除率达到最高点72.5%袁此后不会有更大变化遥考虑到Fenton试剂的加工效率和实际成本袁实验确定过氧化氢用量为40mmol/L遥2.1.2FeSO4窑7H2O投加量对COD去除的影响当初始酸碱值为3袁H2O2的固定反应量为40mmol/L袁反应时间为1h遥实验观察FeSO4窑7H2O投用量对COD去除率的影响袁如图2所示遥图2说明FeSO4窑7H2O用量的与垃圾渗滤液COD去除率是正比例关系袁COD去除率最高点为72.5%袁出现在FeSO4窑7H2O投加量为10mmol/L时遥可是袁当继续增加FeSO4窑7H2O的用量时袁COD去除率没有相应幅度变化遥因此FeSO4窑7H2O的投加量最佳值10mmol/L遥2.1.3初始pH对COD去除的影响当上述基础基本条件不变时把pH值调整为2~7袁研究了图1H2O2投入量对COD去除率的影响作用图2FeSO4·7H2O投加量对COD去除率的影响作用节能环保7LOWCARBONWORLD2019/10初始pH值对垃圾渗滤液COD去除率的作用袁如图3所示遥从图3中可以看出袁COD去除率最高的是初始pH值为3时遥初始pH直接影响OH的形成速率和利用率遥如果pH太低袁它将抑制Fe2+的形成袁并且不利于OH的产生袁氧化能力降低袁过高的pH不利于