“Fenton氧化＋双碱软化”法处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液的研究

2018年10月绦色斜枝JournalofGreenScienceandTechnology第2O期“Fenton氧化+双碱软化’’法处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液的研究张欢，曹文琳，王楠，王艳秋，吕艳丽(辽宁科技大学，辽宁鞍山114051)摘要：采用“Fenton氧化+双碱软化”法处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液，考察了初始pH值、H20投加量、HO／Fe一摩尔比、反应时间和双碱投加量对C()Dcr和硬度去除率的影响并确定最优处理方案。结果表明：“Fenton氧化+双碱软化”法处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液有很好的处理效果，对CODcr的去除率可达81，硬度去除率可达98．5。关键词：垃圾渗滤液；膜滤浓缩液；Fenton氧化；双碱法中图分类号：X7o3文献标识码：A文章编号：l6749944(20l8)20—0061-041引言目前，生活垃圾处理的方法主要有卫生填埋、堆肥以及焚烧3种。填埋法因处理相对安全、处理效率高、工艺发展成熟、投资成本较低，在我国得到广泛应用]。但垃圾填埋后会产生污染物浓度较高且具有毒性的渗滤液，若处理不当会对周边环境造成严重污染。垃圾渗滤液的处理方法包括生化法、物化法、高级氧化法等多种工艺及其组合技术，膜分离技术因设备简单、出水水质污染物极低等优点被广泛应用于垃圾渗滤液的处理]。但随之产生的约占总体积2O的膜滤浓缩液因有机物浓度更大、盐分更高、可生化性更差、成分更复杂，比垃圾渗滤液更加难以处理。如何有效、低成本地处理膜滤浓缩液已成为垃圾渗滤液处理中亟待解决的技术难题。目前，对浓缩液处理研究最广泛的是回灌法，有学者研究了回灌对渗滤液中CODcr、氨氮的影响，对于c0Dcr、氨氮的降解具有一定的效果，但有研究表明回灌对地下水污染的可能性增加，水流可形成短路，使填埋层含水率增加，浓缩液直接回灌也有可能导致垃圾场含盐量增加。辽宁某垃圾填埋场采用“二级A／O+外置MBR+NF+RO”处理垃圾渗滤液，其膜滤浓缩液CODcr高，难生化处理，且硬度值过高，现场不具备回灌至垃圾场条件，如果直接排入污水处理场前端调节池会导致硬度和难降解c()D的累积。本文采用“Fenton氧化+双碱软化”法处理此垃圾填埋场的垃圾渗滤液膜滤浓缩液。利用氧化能力强的高级氧化技术Fenton氧化法处理浓缩液中的高)Dcr，Fenton氧化可迅速将难降解有机物氧化为CO和H()[，或转化为较易生物降解的有机物]。Fenton试剂反应体系复杂，关键是H()在Fe催化下生成的·OH自由基，可以氧化水中大部分收稿日期：2O18O825基金项目：宁科技大学创新创业项目(编号：201710146000094)作者简介：张欢(1997)，女，辽宁科技大学学生。通讯作者：王艳秋(1971)，女，硕士，高级工程师，主要从事污水处理研究。有机物一。同时，Fe作为催化剂，最终可被氧化为Fe，Fe同样可以使HO催化分解产生·OH自由基，也可达到降解有机物的目的，且在一定的pH值条件下，有Fe(OH)。胶体出现，可以起到一定的絮凝作用。浓缩液中硬度值过高，若直接返回膜前，水中钙镁等离子会不断析出附着在膜表面上，形成结垢堵塞膜孔，影响纳滤反渗透系统的出水效率，长期可导致膜损坏，致使化学清洗周期短、膜的寿命短。因此，利用双碱法对浓缩液进行软化实验。先加入Ca(OH)进行充分反应，使水中的Mg与OH～结合转化为Mg(OH)沉淀从而使水中Mg去除，再加入Na。CO。，使水中的Ca与coi结合生成CaCO沉淀，去除水中Ca，考察两种药剂不同加入量对硬度去除的影响，从而对水中钙镁等离子予以去除。最终，使出水CODcr和硬度值达到垃圾渗滤液二次处理要求，回至调节池，再次进行膜处理，从而改善了由于硬度值过高造成的膜结垢堵塞膜孔的情况，降低化学清洗频率，延长膜的使用寿命，提高产水回收率，减少二次污染。2实验部分2．1材料与方法膜滤浓缩液采自于辽宁某垃圾卫生填埋场，其处理废水的实验T艺流程如下：二级A／()+外置MBR(膜生物反应器)+NF(纳滤)+RO(反渗透)。本次实验用水为纳滤膜滤后浓缩液，主要水质指标见表1。2．2实验仪器及测定方法2．2．1实验仪器79一l型磁力搅拌器；DDS一307A电导仪；PHS25型数显pH计。61张欢，等：“Fenton氧化+双碱软化”法处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液的研究环境与安全表1垃圾渗滤液膜滤浓缩液主要水质指标2．2．2测定方法本文测定项目为CODcr、硬度、电导率等，均采用国家规定的标准分析方法进行测定：CODcr测定用重铬酸钾法，氨氮测定采用蒸馏一滴定法；硬度用ED—TA滴定法，采用稀释倍数法测定膜滤浓缩液色度。2．3实验方法2．3．1Fenton氧化法以pH值、H0(质量分数为3O)投加量、Ho和FeSO的摩尔比和反应时间为因数设计I16(44)正交实验，选取PH的