Fenton法處理垃圾滲濾液
摘要：介紹了Fenton法處理垃圾滲濾液的中型試驗,，其中Fenton氧化在連續(xù)攪拌反應器(CSTR)中進行,。試驗表明，當雙氧水與亞鐵鹽的總投加比一定(H：0 ／Fe =3 0)時,，COD 的去除率隨雙氧水投加量的增加而增加,，但與雙氧水在兩個氧化槽的投加比例無關 當雙氧水的總投加量為0 1 mol／L時，COD 的去除率可這67 5％ ,，這一結果同樣適用于其他垃圾填埋場的晚期滲濾液處理,。
關鍵詞： 垃圾滲濾液； Fenton試制,； 氧化處理
垃圾填埋場滲濾液是一種成分十分復雜的廢水,，目前還沒有特別有效的治理方法。傳統(tǒng)的生化處理法雖然常常用來處理滲濾液,，但由于滲濾液中含有多種有毒有害的難降解有機物,，其處理效果遠不及對城市污水的處理?；瘜W氧化法可以分解這些難降解的有機物,，從而提高廢水的可生化降解性［1］，其中的高級氧化技術(advanced oxidation processes,AOPs)因其能夠產(chǎn)生極強氧化性的·OH自由基而被認為是處理滲濾液的一種替代方法,。Fenton法作為其中的一種,，由于它費用低廉、操作簡便而受到人們的重視,。Fenton法的氧化機理可簡單表示為：
Fe2++H2O2→Fe3++OH- +·OH (1)
·OH+RH(有機物)→P(降解產(chǎn)物) (2)
根據(jù)小試的結果［2］,，設計了一個處理能力為1.136m3/h的中試裝置，并設在一個長×寬×高＝8.85 m×2.44 m×2.74 m的拖車內,，用來處理美國特拉華固體廢棄物管理處(Delaware Solid Waste Authority)所屬的南,、北部垃圾填埋場產(chǎn)生的滲濾液,。滲濾液水質特性見表1。
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| 表1 滲濾液水質特性 |
1 試驗部分
中試流程如圖1所示,。其中氣動泵所需氣壓由位于拖車下面的兩臺空壓機提供,，一級氧化槽和中和槽內的pH值由pH控制儀控制，分別為3.5和8.0,，調節(jié)pH值所需的酸堿分別為98%硫酸和25%氫氧化鈉溶液,。小試的結果表明，當pH值在2～3.5之間時Fenton法的處理效果最佳,，所以設計時一級和二級氧化槽內的pH值分別控制在3.0左右,。試驗發(fā)現(xiàn)當一級氧化槽內的pH值穩(wěn)定在3.5左右時，二級氧化槽內的pH值接近于3,。因此為節(jié)省調節(jié)pH值所需堿的用量,，實際操作時僅控制一級氧化槽內的pH值。另外,，無論采用單級氧化或是二級氧化方式時,，混合槽中只有滲濾液流過，并沒有將滲濾液和亞鐵鹽在槽內混合,。
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| 圖1 試驗流程 |
試驗時,，滲濾液從拖車外的井(來自北部垃圾填埋場的滲濾液)或5 677.5 L的貯槽(來自南部垃圾填埋場的滲濾液)泵送到混合槽，然后依靠重力作用依次流經(jīng)同樣大小的一級和二級氧化槽,，而50%的雙氧水和亞鐵鹽溶液則由氣動泵分別連續(xù)投加到兩個氧化槽中(根據(jù)小試結果［2］,，雙氧水和亞鐵鹽的摩爾配比為3.0時對COD去除效果最佳，故試驗中的雙氧水和亞鐵鹽的摩爾配比固定為3.0不變),，并和滲濾液在氧化槽中進行Fenton反應,。被氧化的滲濾液泵送到中和槽調節(jié)pH值后，再依靠重力作用流入斜板澄清槽中(中和槽的位置高于澄清槽),。滲濾液在混合槽,、一級氧化槽、二級氧化槽,、中和槽和澄清槽的水力停留時間分別為10,、60、60,、10和60 min(氧化槽的停留時間是根據(jù)小試結果［2］確定的),。滲濾液的水樣分別從一級氧化槽和二級氧化槽中取出后，調節(jié)pH值至8.0,，靜置30 min后分析澄清液的COD值,。
2 試驗結果與分析
2.1雙氧水投加比的影響
為考察雙氧水在兩個氧化槽中的不同投加比例對COD去除率的影響，在雙氧水的總投加量固定為0.075 mol/L的情況下,，改變雙氧水的投加比所得到的相應COD去除率見圖2,。當雙氧水在一級氧化槽的投加量增加時,，滲濾液經(jīng)過該槽后的COD去除率會增高，但由于總的雙氧水投加量一定,，滲濾液經(jīng)過二級氧化槽后的總COD去除率相差不大,。為簡便起見，雙氧水在兩個氧化槽中的投加比例固定為1∶1,。
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| 圖2 雙氳木投加比的影晌 |
2.2雙氧水總投加量的影響
圖3表明,，隨著雙氧水總投加量的增加，一級氧化槽和二級氧化槽的COD去除率均有不同程度的增加,。當雙氧水總投加量增加到0.1 mol/L時，COD的去除率可達67.5%,。
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| 圖3 雙氧水總投加量的影響 |
2.3不同晚期滲濾液的處理結果
當雙氧水的總投加量為0.1 mol/L時,，COD去除率接近70%的這一結果是處理北部填埋場滲濾液得到的，為檢驗該條件是否適用于其他晚期滲濾液,，對南部填埋場的滲濾液也進行了試驗,。由圖4知，盡管一級氧化槽的去除效果隨著初始COD值的增加而略有降低,，但經(jīng)過二級氧化槽后,，COD的去除率大致相同。
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| 圖4 不同晚期滲濾液的處理結果 |
3 結論
Fenton法處理垃圾填埋場滲濾液的中試結果表明,，當雙氧水與亞鐵鹽的總投加比一定時,，COD的去除率隨雙氧水投加量的增大而增加，但與雙氧水在兩個氧化槽的投加比例無關,。當雙氧水的總投加量為0.1 mol/L時,，COD去除率可達67.5%，而且這一結果適用于其他填埋場的晚期滲濾液,。
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