垃圾滲濾液的Fenton氧化預處理研究
摘要:采用Fenton氧化法對垃圾滲濾液進行預處理,考察了滲濾液初始pH值、H2O2和FeSO4.7H2O投加量、H2O2/Fe2+投加的物質的量比及氧化反應時間等對Fenton氧化處理效果的影響,獲得Fenton氧化處理垃圾滲濾液的最佳工藝條件:初始pH=3.0,H2O2投加量為5.0 mL.L-1,FeSO4.7H2O投加量為3.48 g.L-1,H2O2/Fe2+物質的量比為4-1,反應時間為1.5 h。最佳條件下處理后垃圾滲濾液COD為5 220 mg.L-1,COD去除率達57.8%。凝膠滲透色譜和三維熒光光譜分析結果表明,垃圾滲濾液中主要含有腐殖酸類大分子物質,經Fenton氧化后降解變成小分子化合物。
關鍵詞:垃圾滲濾液,Fenton氧化,凝膠滲透色譜
垃圾滲濾液中含有許多重金屬、“三致”物質和內分泌干擾物質,成分復雜、毒性大、色澤深、有惡臭,如果不進行有效處理會嚴重污染地下水和土壤,危害人體健康。對垃圾滲濾液的處理研究已成為國內外環境工程領域的熱點與難點[1-4],隨著垃圾填埋時間的增加,垃圾滲濾液中氨氮濃度越來越高,腐殖酸等難生物降解的大分子物質增多,廢水可生化性越來越差,采用生物技術進行處理效果不理想[5]。
物化法由于工藝簡便,污染物去除效率高,受水質水量變化影響小,出水水質穩定,受到越來越多的關注[6]。尤其是高級氧化法能夠破壞腐殖酸等大分子難降解化合物的穩定結構,使其轉化成小分子易生物降解的化合物,還能起到脫色除臭的效果,且不受重金屬、鹽和水質變化的影響,在處理高濃度垃圾滲濾液方面有很好的應用前景[7-8]。Fenton氧化是一種高級氧化技術,利用Fe2+和H2O2反應產生強氧化性的羥基自由基(·OH)降解各種有毒和難降解化合物。Fenton試劑價格低,反應條件溫和,操作簡便,無二次污染,已經被廣泛用于處理多種高濃度有機廢水[9-10]。Fenton氧化降解有機物的自由基反應機理如下:Fe2++H2O2 Fe3++OH+OH
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