UV_O+3_Fenton氧化工艺处理垃圾渗滤液效果研究

第３７卷第４期佳木斯大学学报(自然科学版)Ｖｏｌ.３７Ｎｏ.４２０１９年０７月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｍｕｓｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ)Ｊｕｌｙ２０１９文章编号:１００８－１４０２(２０１９)０４－０６１５－０３ＵＶ/Ｏ３/Ｆｅｎｔｏｎ氧化工艺处理垃圾渗滤液效果研究①陈俊１ꎬ２∗ꎬ周炎１ꎬ吴克１ꎬ２ꎬ金杰１ꎬ２(１.合肥学院生物与环境工程系ꎬ安徽合肥２３０６０１ꎻ２.污水净化与生态修复材料安徽省重点实验室ꎬ安徽合肥２３０６０１)摘要:为了降解垃圾渗滤液中各种难降解污染物ꎬ研究采用ＵＶ/Ｏ３/Ｆｅｎｔｏｎ高级氧化技术对这些难降解污染物进行处理ꎬ对三种组合技术进行了实验ꎬ结果表明:在ｐＨ为９ꎬ臭氧浓度为５００ｍｇ/ｈꎬＵＶ的功率为１１Ｗ时ꎬＯ３－ＵＶ法对ＣＯＤｃｒ和氨氮最大去除率分别在６０ｍｉｎ和９０ｍｉｎ时达到５５.７０％和２４.３３％ꎻ在ｐＨ为４ꎬ臭氧浓度为５００ｍｇ/ｈꎬＦｅｎｔｏｎ试剂按照ｃ(Ｈ２Ｏ２)∶ｃ(Ｆｅ２＋)＝４∶１的摩尔浓度配置时ꎬＯ３－Ｆｅｎｔｏｎ法对ＣＯＤｃｒ和氨氮最大去除率分别在９０ｍｉｎ和１２０ｍｉｎ时达到３１.０９％和６０.５８％ꎻ在ｐＨ为４ꎬＵＶ的功率为１１ＷꎬＦｅｎｔｏｎ试剂按照ｃ(Ｈ２Ｏ２)∶ｃ(Ｆｅ２＋)＝４∶１的摩尔浓度配置时ꎬＵＶ－Ｆｅｎｔｏｎ法对ＣＯＤｃｒ和氨氮最大去除率分别在１２０ｍｉｎ和２０ｍｉｎ时达到５８.２９％和３２.８７％ꎮＵＶ－Ｆｅｎｔｏｎ法对ＣＯＤｃｒ的去除效果最好ꎬ而Ｏ３－Ｆｅｎｔｏｎ法对氨氮的去除效果最好ꎬ这些技术方法能够对垃圾渗滤液中难降解污染物进行有效的处理ꎮ关键词:臭氧ꎻＦｅｎｔｏｎꎻＵＶꎻ垃圾渗滤液中图分类号:Ｘ７８８文献标识码:Ａ０引言随着城市化建设进度的加快ꎬ大量的垃圾进入环境中ꎮ为了有效消除垃圾对环境产生的恶劣影响ꎬ采用卫生填埋、堆肥或焚烧等方式对垃圾进行处理ꎬ目前ꎬ卫生填埋法是我国处理生活垃圾的主要方法ꎮ但是在卫生填埋过程产生垃圾渗滤液ꎬ垃圾渗滤液是在垃圾卫生填埋进程中垃圾本身水分及发酵所产生的水分ꎬ加上进入填埋场中的降水而形成的一种有机物浓度高、水质变化大、成分复杂的污水ꎬ因此如何无害化处理垃圾渗滤液便成为了当下垃圾处理过程中较大的难题ꎬ需要研发出新的技术进行应用[１]ꎮ研究以合肥市龙泉山生活垃圾填埋场的垃圾渗滤液为处理对象进行实验ꎬ采用高级氧化组合处理技术对垃圾渗滤液进行处理研究[２佳木斯大学学报(自然科学版)２０１９年泉山生活垃圾填埋场ꎬ该填埋场主要负责合肥市的市区生活垃圾的填埋与处理ꎮ研究主要以ＣＯＤｃｒ和氨氮的浓度作为高级氧化组合处理技术对垃圾渗滤液处理效果的指标ꎬ其中ꎬＣＯＤｃｒ的测定方法按照«水质化学需氧量的测定快速消解分光光度法»(ＨＪ/Ｔ３９９－２００７)的标准来测定ꎬ氨氮的测定是根据«水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法»(ＨＪ５３５－２００９)的方法来测定ꎮ２结果与分析２.１Ｏ３－ＵＶ法对垃圾渗滤液的处理效果采用臭氧和ＵＶ组合方式ꎬ不添加任何化学试剂ꎬ对垃圾渗滤液进行处理ꎬ在臭氧浓度为５００ｍｇ/ｈꎬＵＶ为１１Ｗꎬ在恒温搅拌器中控制温度为２５℃ꎬ取１０００ｍＬ的垃圾渗滤液进行反应ꎬ结果如图２所示ꎮ图１反应装置示意图图２Ｏ３－ＵＶ对垃圾渗滤液中ＣＯＤｃｒ和氨氮的降解效果由图２可知:在Ｏ３－ＵＶ法对ＣＯＤｃｒ的处理ꎬ可以看出在反应时间为６０ｍｉｎ时去除率达到最大值５５.７０％ꎬ然后逐渐趋于平稳ꎮ由图２可以看出ꎬＯ３－ＵＶ法对氨氮的去除率相对较差ꎬ变化不大ꎬ在反应９０ｍｉｎ时ꎬ氨氮去除率为２４.３３％ꎮ臭氧本身能够直接氧化垃圾渗滤液中的一些有机物ꎬＯ３－ＵＶ法相比较于单独的臭氧氧化法ꎬ使得臭氧能够在紫外光的照射下生成强氧化剂即羟基自由基(第４期陈俊ꎬ等:ＵＶ/Ｏ３/Ｆｅｎｔｏｎ氧化工艺处理垃圾渗滤液效果研究２.３ＵＶ－Ｆｅｎｔｏｎ法对垃圾渗滤液的处理效果按照ｃ(Ｈ２Ｏ２)∶ｃ(Ｆｅ２＋)＝４∶１的摩尔浓度比例配置Ｆｅｎｔｏｎ试剂ꎬ调节水样ｐＨ值为４ꎬ控制温度为２５℃ꎬＵＶ的功率为１１Ｗꎬ结果如图４所示ꎮ由图４可知ꎬＵＶ－Ｆｅｎｔｏｎ法对ＣＯＤｃｒ的去除效果在前３０ｍｉｎ内增加较快ꎬ而后随着时间的延长去除率增加的速率减慢ꎬ将在１２０ｍｉｎ时趋于峰值为５８.２９％ꎮ而它对氨氮的最大去除率为３２.８７％ꎬ在反应的２０ｍｉｎ时就已经达到最大值ꎬ随着反应的进行ꎬ去除率的变化不大ꎬ基本趋于平衡ꎮ单独的Ｆｅｎｔｏｎ反应体系中ꎬ在溶液呈酸性的条件下ꎬＦｅ２＋和Ｈ２Ｏ２会反应生成Ｆｅ３＋和