改性活性炭纤维催化湿式氧化垃圾渗滤液

第45卷第4期2019年4月北京工业大学学报JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol.45No.4Apr.2019改性活性炭纤维催化湿式氧化垃圾渗滤液秦侠,焦点,陈朋飞,周梦楠(北京工业大学环境与能源工程学院,北京100124)摘要:以浓硝酸改性后的活性炭纤维为催化剂、H2O2为氧化剂进行了垃圾渗滤液原液的催化湿式过氧化氢氧化实验,研究了反应温度、氧化剂添加量、催化剂添加量和反应时间等单因素对处理效果的影响.结果表明:当反应温度为200℃,氧化剂浓度比c(COD)：c(H2O2)=1.0：1.8,催化剂添加量为4g/L,反应时间为120min时,COD去除率最高,可达到88.95%.三维荧光光谱和紫外可见光谱表明,原液经催化湿式过氧化氢氧化后芳香性减弱,相对分子质量减少,腐殖化程度降低.关键词:活性炭纤维;垃圾渗滤液;催化湿式过氧化氢氧化;三维荧光光谱;紫外-可见光谱中图分类号:X703.1文献标志码:A文章编号:0254-0037(2019)04-0389-06doi:10.11936/bjutxb2017110049收稿日期:2017-11-29基金项目:北京市科委生态环境建设培育专项资助项目(Z141109000914012)作者简介:秦侠(1969—),女,副教授,主要从事环境规划与管理、固体废弃物管理方面的研究,E-mail:qinxia@bjut.edu.cnTreatmentofLeachatebyCWPOWithModifiedACFasCatalystQINXia,JIAODian,CHENPengfei,ZHOUMengnan(CollegeofEnvironmentalandEnergyEngineering,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100124,China)Abstract:Theeffectonlandfillleachatetreatmentwasstudiedbycatalyticwetperoxideoxidation(CWPO)withH2O2asoxidantandactivatedcarbonfibermodifiedbyconcentratednitricacidascatalyst.TheremovalrateofCODreached88.95%attheoptimalconditionwhenthereactiontemperaturewas200℃,equivalenceratioofH2O2was1.8,thecatalystconcentrationwas4g/L,andthereactiontimewas120min.Meanwhile,therefractoryorganicsinleachatewasdegradatedeffectivelyaftertheCWPOprocessingthroughtheanalysisofUV-visspectraand3DEEM.Keywords:activatedcarbonfiber(ACF);leachate;catalyticwetperoxideoxidation(CWPO);3DEEM;UV-vis垃圾渗滤液是一种污染性很强的高浓度有机废水,含大量的苯环、羰基等共轭双键和其他难降解有机物,且水质水量随季节变化大,处理不当会对周围环境及居民健康产生不利影响[1-2].催化湿式过氧化氢氧化技术是一种新兴的高级氧化技术,它是在高温高压下,通过催化剂催化H2O2产生的·OH将难降解有机物氧化为CO2和H2O等小分子物质,具有处理效率高、无二次污染等优点[3-5].为了使反应条件更加温和,降低处理费用,催化剂的选择尤为关键,活性炭纤维作为催化剂价廉易得,具有巨大的比表面积并含有大量官能团,在废水处理中应用广泛[6-7].本文以改性活性炭纤维为催化剂,以反应温度、氧化剂添加量、催化剂添加量和反应时间为单因素进行催化湿式过氧化氢氧化垃圾渗滤液的研究,通过COD去除率、三维荧光光谱以及紫外-可见光谱北京工业大学学报2019年的分析来评价实验对水样中溶解性有机物(dissolvedorganicmatter,DOM)的处理效果.1实验部分1.1实验材料与方法水样:本实验水样取自北京某垃圾转运站冬季的渗滤液原液,ρ(COD)=3000~4000mg/L,ρ(NH3-N)=50~150mg/L,pH=4~5,水样呈黄褐色并有恶臭气味.改性活性炭纤维:将活性炭纤维分别放置于盛有浓硝酸、浓硫酸、浓盐酸、磷酸、混酸和双氧水的锥形瓶中,在摇床中震荡12h,取出活性炭纤维用蒸馏水洗至中性,于烘箱中烘干,进行催化湿式过氧化氢氧化实验,通过COD去除率选择最优的改性条