US_Oxone_Co^2＋氧化工艺处理垃圾渗滤液的研究

第45卷第5期2017年9月河南师范大学学报（自然科学版）JournalofHenanNormalUniversity{NaturalScienceEdition^}Vol.45No.5Sep.2017文章编号：1000—2367(2017)05—0028—06DOI：10.16366/j.cnki.1000-2367.2017.05.006US/Ox〇ne/C〇2+氧化工艺处理垃圾渗滤液的研究李晓艳1>2,苏现伐S皮运清S孙剑辉1a.河南师范大学环境学院；黄淮水环境与污染防治教育部重点实验室；河南省环境污染控制重点实验室，河南新乡453007;2.河南省焦作市环境监测站，河南焦作454000)摘要：采用低强度超声强化〇X〇ne/Co2+氧化工艺（US/Ox〇ne/C〇2+)处理COD为1116mg/L、SS为17mg/L、色度为300倍、TOC为29.04mg/L、pH值为8.17的垃圾渗滤液，以COD的去除率为主要指标，探讨了pH、反应温度、[Oxcme]/[C〇2+]、试剂投加量、超声强度、反应时间、试剂投加方式对处理效果的影响.结果表明：在超声功率为5〇W、频率为4〇kHz、强度为6〇%，[Oxone]为3mmol/L、[Oxone]/[Co2+]为5〇0000、pH为9.0、反应初始温度为25I：、反应时间35min、Ox〇ne投加次数为6的最佳条件下，垃圾渗滤液的COD，TOC，SS和色度去除率分别达到63.74%、59.46%、69.35%和83.33%.关键词：高级氧化技术；US/Oxcme/C〇2+;垃圾渗滤液中图分类号：X703.1文献标志码：八垃圾渗滤液是在城市生活垃圾卫生土地填埋过程中所产生的一种成分复杂、水质水量变化大、对环境和人体健康具有潜在危害的高浓度难降解有机废水，是国内外废水处理领域的难题.〇xone/Co2+高级氧化技术是处理难降解有机废水的有效方法[1_2]，其原理是利用二价钴离子（Co2+)催化过硫酸氢钾复合盐（Ox-one)产生S04_-自由基的强氧化作用分解废水中的污染物.超声波（UltraS〇mc，US)氧化法具有设备简单、易操作、降解速度快、适用范围广、无二次污染等优点，是一种很有发展潜力和应用前景的难降解废水处理技术[3]，但存在利用率低、处理量小、处理费用高等问题.因此，超声波氧化法常作为其他氧化或处理技术的辅助和强化技术[4].本文拟采用US/Ox〇ne/C〇2+氧化工艺处理垃圾渗滤液，以COD的去除率为主要指标，探讨pH、反应温度、[Ox〇ne]/[C〇2+]、试剂投加量、超声强度、反应时间、试剂投加方式等因素对处理效果的影响，以期为垃圾渗滤液及其他难降解有机废水的处理提供科学依据.1实验材料与方法1实验材料与方法1.1实验材料实验用垃圾渗滤液来自于新乡市某垃圾填埋场，其水质为COD1116mg/L、TOC29.04mg/L、pH值8.17、色度300倍、SS17mg/L.主要试剂为过硫酸氢钾（KHS05.KHS04.K2S04)、氯化钴（C〇C12.6HzO)、甲醇(CH3OH)、氢氧化钠(NaOH)、硫酸（H2S04)、重铬酸钾（K2Cr207)，上述试剂除过硫酸氢钾为工业纯外，其余均为分析纯.1.2实验仪器KQ-50DB型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；5B-lCOD快速测定仪（青岛崂山电子仪器总厂）；AP〇ll〇9000型TOC测定仪(美国Tekmar-Dohrmann公司）；722型光栅分光光度计（厦门分析仪器厂）；PHS—3C型酸度计（上海伟业仪器厂）；SARTORIUSAG电子天平（德国Satorius公司）.收稿日期：2016-10-26;修回日期=2017-05-06.基金项目：国家自然科学基金（21477034)作者简介:李晓艳（1984—），女，河南鹿邑人，河南省焦作市环境监测站工程师，主要从事水污染控制技术研究，E-mail:15139166996@139.com.通信作者：苏现伐，E-mail:xfsu8008@126.com.第5期李晓艳，等：US/〇xone/Co2+氧化工艺处理垃圾渗滤液的研究291.3实验方法实验方法超声实验均在KQ-50DB型超声清洗器(功率50W，频率40kHz)中进行，选用250mL的乎底锥形瓶作为反应器以减少超声损耗.实验时将锥形瓶置于超声清洗槽的中心位置，且使超声清洗槽中的水位略高于反应液液面，以保证获得最大超声能量.采用添加和移除超声清洗槽中水的方法来维持反应中温度恒定.量取1Q0mL垃圾渗滤液于250mL平底锥形瓶中，依次投加定量Oxone、Co2+并迅速调节pH，用锡箔纸盖住锥形瓶，打开超声反应器并计时，在设定时间用〇.45滤膜针式过滤器取样，取出后立刻用淬灭剂(甲醇)终止反应，测垃圾渗滤液的C