Fenton_化学沉淀法处理垃圾渗滤液的研究

第45卷第8期2016年8月Vol.45No.8Aug.2016化工技术与开发Technology&DevelopmentofChemicalIndustryFenton/化学沉淀法处理垃圾渗滤液的研究杨素霞1，刘鲁建2，张永利3(1.涿州市环境保护局，河北涿州072750；2.湖北君集水处理有限公司，湖北武汉430065；3.昌黎县环境保护监测站，河北秦皇岛066600)摘要：在分析和总结已有垃圾渗滤液处理技术的基础上，采用Fenton氧化和化学沉淀组合工艺开展了垃圾渗滤液的处理研究，并对工艺参数进行了优化。首先应用Fenton试剂对渗滤液进行氧化处理。实验表明，在pH为3、氧化时间为150min、FeSO4·7H2O投加量为0.03mol·L-1、H2O2/Fe2+投加比例为6∶1时，CODCr的去除率高达90.01%。再对经Fenton试剂处理过的垃圾渗滤液使用MgCl2·6H2O和H3PO4，在碱性条件下与渗滤液中的NH3-N发生化学反应，生成六水磷酸铵镁(MgNH4PO4·6H2O)沉淀物。实验结果表明，在pH为9.5，试剂摩尔投加比n(NH4+)∶n(Mg2+)∶n(PO43-)=1∶1.3∶1.3的条件下，渗滤液中NH3-N的去除率达到75.7%，CODCr最终去除率为93.1%。关键词：垃圾渗滤液；Fenton试剂；化学沉淀法；CODCr去除率；NH3-N去除率中图分类号：X799.3文献标识码：A文章编号：1671-9905(2016)08-0052-05作者简介：杨素霞(1984-)，女，河北石家庄人，工程师，硕士研究生，主要从事环境污染治理技术研究通讯联系人：刘鲁建(1982-)，男，山东人，湖北君集水处理有限公司技术副总工程师，主要从事工业废水深度处理技术研究。电话：18607136951，E-mail:273894469@qq.com收稿日期：2016-06-15城市垃圾渗滤液来源于降雨、径流、地下水的侵入及城市垃圾本身的内含水，具有有机物浓度高，氨氮含量大，含有大量重金属，水质变化大等特征[1-3]。城市垃圾渗滤液的收集和处理已成为城市环境中亟待解决的问题，城市垃圾渗滤液的污染控制是城市垃圾填埋技术中的一大难题[4-8]。目前垃圾渗滤液的治理方法中生化法运用最广泛[9-10]，但由于其中含有多种有毒有害的难降解有机物、重金属，不利于活性污泥法的运行。已有的研究表明，Fenton氧化法可使带有苯环、羟基、-CO2H及-SO3H、-NO2等取代基的有机物氧化分解，提高废水的可生化性，降低废水的毒性，有利于后续的生化或混凝处理[11-14]，化学沉淀法对处理氨氮废水则具有工艺简单、处理对象广及沉淀物可做肥料等优势[15]。本文采用Fenton氧化法及化学沉淀法的联合处理技术，对垃圾填埋场的渗滤液进行处理，研究及优化工艺参数，从而实现对渗滤液中有机物及氨氮的有效去除。1实验部分1.1水样及水质试验用废水：水样取自河北省涿州市生活垃圾卫生填埋场未经任何处理的垃圾渗滤液。CODCr值29630mg·L-1，NH3-N为3700mg·L-1，pH值为7.2，色度为3125倍。1.2主要实验试剂30%H2O2，硫酸亚铁，硼酸，轻质氧化镁，硫酸汞，无水碳酸钠，高锰酸钾，HCl，H2SO4，氢氧化钠，硫酸亚铁铵，硫酸银（分析纯）。1.3实验设备凯氏烧瓶，氮球，直形冷凝管，加热电炉，酸式滴定管，磁力搅拌器，25型酸度计，锥形瓶，容量瓶。1.4实验方法1.4.1Fenton实验取一定量原水于烧杯中，用H2SO4或NaOH调节pH值为最佳值后，边搅拌边加入一定量的FeSO4·7H2O固体和H2O2，沉淀，取上清液测CODCr和色度。1.4.2沉淀实验取一定量经Fenton处理后的水样于烧杯中，加入一定量的MgCl2·6H2O和磷酸，搅拌30min，取上清液，用纳氏试剂光度法检测废水中的氨氮含量。53第8期1.5分析方法CODCr测定采用标准重铬酸钾法；色度测定采用稀释倍数法。2结果分析2.1Fenton氧化实验2.1.1最佳pH值取渗滤液500mL分别置于1000mL烧杯中，调节pH值分别为2、3、4、5、6、7，分别投加n(Fe2+)=0.02mol·L-1(FeSO4·7H2O为5.56g)，H2O2的投加量为n(H2O2)∶n(Fe2+)=1∶1，搅拌90min，静置1h，取其上清液，分别测定COD和NH3-N质量浓度，结果如图1所示。123456783035404550556065去除率/%pH值图1pH值对Fenton氧化效果的影响Fig.1EffectofpHonFentonoxidationfactors由图1可见，当初始pH＜3时，CODCr的去除率随着pH值的增加而提高，在pH=3时，CODCr的去除率达到