脉冲电晕自由基簇射技术用于垃圾渗滤液预处理研究

2018年第44卷第1期工业安全与环保January2018IndustrialSafetyandEnvironmentalProtection·2l·脉冲电晕自由基簇射技术用于垃圾渗滤液预处理研究水陈江汤宗礼唐伟(1．浙江建设职业技术学院杭州311231；2．杭州市环境保护科学研究院杭州310014)摘要低温等离子体技术是一种全新、高效、低能耗处理难降解有机废水的技术。采用自由基簇射与等离子体液面放电相结合的方式用于垃圾渗滤液预处理，能较好地提高活性自由基的利用率，降低能耗，增强垃圾渗滤液的可生化性，达到了预期的水质适应性强、处理效果稳定的高级氧化预处理效果，为渗滤液的后续处理奠定了良好的基础。关键词低温等离子体渗滤液预处理PretreatmentofLandfdlLeachatebyPulseCoronaRadicalShowerTechnologyCHENJiangTANGZongliTANGWei(1．ZhejiangCollegeofConstructionHangzhou311231)AbstractThelowtemperatureplasmatechnologyisakindofnew，hisheficiencyandlowenergyconsumptionofrefractoryorganicwastewatertreatmenttechnology．ThisexperimentUsesthefreeradicalshowercombinedwithsat-facedischargeplasmabodyfluidstoconductwasteleachatepretreatment．ItCallefectivelyimprovetheutilizationrateofactivefreeradicals，reduceenergyconsumption，enhancethebiodegradabilityofleachate，andachieveexpectedadvancedoxidationpretreatment，layingagoodfoundationforthesubsequenttreatmentofleachate．KeyWordslowtemperatureplasmaleachatepretreatment0引言目前，垃圾渗滤液预处理的方法主要有物理法、化学法和生物法3种⋯。物理法和化学法具有较好的处理效果，且对水质、水量变动的敏感度较低，但处理费用高、操作复杂、能耗高。生物化学法运行成本低，可是渗滤液中含有高浓度重金属等有毒物质，会导致微生物中毒、死亡，以至于无法正常工作。研究和开发更经济高效的垃圾渗滤液预处理方法，使处理后的渗滤液更易于后续处理一直是污水处理界关注的热点。等离子体中包括有电子、离子、自由基等大量活性粒子【2]。当前等离子体已经在废气、废水处理中有所应用，但是处理垃圾渗滤液的报道很少见。前期的实验研究已经表明，低温等离子体技术可明显对垃圾渗滤液进行脱色，提高其可生化性、脱除氨氮。然而，目前的放电净化效率仍然较低，需要对等离子体净化装置进行优化。本实验采用自由基簇射与等离子体液面放电相结合的方式，进一步提高垃圾渗滤液预处理效率。1实验方法1．1水样采集与分析实验水样取自杭州市某卫生填埋场，样品储存在恒温箱中，温度为5℃，具体指标见表1，应用的分析方法见表2。表1渗滤液水质pHrPB0DC0D色度玻璃电极法钼酸铵分光光度法HI99724系列负压法无汞BOD测定仪COD一571型化学需氧量分析仪铂钴比色法1．2实验装置根据实验要求，优化设计了一种基于自由基簇$基金项目：住房和城乡建设部科技计划项目(2014一k7—029)，浙江省教育厅科研项目(Y201330148)。·22·射技术的垃圾渗滤液前处理高级氧化装置。装置示意见图1。＼1一等离子体电源；2一高压电极；3一等离子体反应器；4一强化曝气系统；5一鼓风机；6一空气导管图1前处理高级氧化装置示意正负脉冲高压电源的电压在1～20kV，脉宽在0．002—900s，频率在1～3000Hz，高压电极为管式针状高压电极。高压氧化反应器使用工业塑料材质，密闭且与外界绝缘，反应器内部采用防水涂料刷涂，防止导电。在空气导管和鼓风机的参与下，自由基经管式高压电极以高速喷射至垃圾渗滤液液面。1．3实验方案将等离子体反应器、自由基簇射器与曝气结合，对垃圾渗滤液进行预处理，主要从稀释倍数、放电次数、臭氧处理等方面对pH值、TP、COD、BOD、色度等进行分析，研究垃圾填埋场渗滤液中相关有机物的去除特性。2结果与分析2．1稀释倍数的影响将垃圾渗滤液适当稀释后倒入高级氧化装置，调整液面与高压电极的间距为0．5～0．8mm，采用3根高压电极，电压约为5k