摘要：介紹了Fenton法處(chu)(chu)理垃(la)圾滲(shen)濾液的中(zhong)(zhong)型試驗，其中(zhong)(zhong)Fenton氧(yang)(yang)化在連續攪拌反應器(CSTR)中(zhong)(zhong)進行。試驗表明，當(dang)雙氧(yang)(yang)水與(yu)亞(ya)鐵鹽的總(zong)投(tou)加(jia)(jia)比(bi)一(yi)定(H：0 ／Fe =3 0)時，COD 的去除率隨雙氧(yang)(yang)水投(tou)加(jia)(jia)量的增加(jia)(jia)而增加(jia)(jia)，但與(yu)雙氧(yang)(yang)水在兩個氧(yang)(yang)化槽(cao)的投(tou)加(jia)(jia)比(bi)例無關 當(dang)雙氧(yang)(yang)水的總(zong)投(tou)加(jia)(jia)量為0 1 mol／L時，COD 的去除率可(ke)這(zhe)67 5％ ，這(zhe)一(yi)結果同樣(yang)適(shi)用于其他垃(la)圾填(tian)埋(mai)場的晚期滲(shen)濾液處(chu)(chu)理。

關鍵詞： 垃圾(ji)滲濾液； Fenton試(shi)制(zhi)； 氧化(hua)處理

垃圾填埋場滲濾(lv)(lv)液(ye)是一種成分十分復(fu)雜的(de)(de)(de)廢水(shui)，目前還沒有(you)(you)(you)特(te)別有(you)(you)(you)效的(de)(de)(de)治理(li)(li)(li)方法(fa)(fa)(fa)。傳統的(de)(de)(de)生(sheng)化處理(li)(li)(li)法(fa)(fa)(fa)雖然常(chang)常(chang)用來(lai)處理(li)(li)(li)滲濾(lv)(lv)液(ye)，但由于滲濾(lv)(lv)液(ye)中(zhong)(zhong)含有(you)(you)(you)多種有(you)(you)(you)毒有(you)(you)(you)害的(de)(de)(de)難降解(jie)(jie)有(you)(you)(you)機物，其處理(li)(li)(li)效果遠不及對城市(shi)污水(shui)的(de)(de)(de)處理(li)(li)(li)。化學氧(yang)(yang)化法(fa)(fa)(fa)可以分解(jie)(jie)這(zhe)些(xie)難降解(jie)(jie)的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機物，從(cong)而提高廢水(shui)的(de)(de)(de)可生(sheng)化降解(jie)(jie)性(xing)［1］，其中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)高級(ji)氧(yang)(yang)化技術(advanced oxidation processes,AOPs)因(yin)其能夠產生(sheng)極強氧(yang)(yang)化性(xing)的(de)(de)(de)·OH自(zi)由基而被(bei)認為是處理(li)(li)(li)滲濾(lv)(lv)液(ye)的(de)(de)(de)一種替代方法(fa)(fa)(fa)。Fenton法(fa)(fa)(fa)作(zuo)為其中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)一種，由于它(ta)費用低廉(lian)、操作(zuo)簡便而受到人們的(de)(de)(de)重(zhong)視。Fenton法(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化機理(li)(li)(li)可簡單表示為：

Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+OH^- +·OH 　　　　　　(1)

·OH+RH(有機物)→P(降解產(chan)物)　　　　　(2)

根據小試(shi)的(de)結果［2］，設計了一(yi)個處(chu)理(li)能力為(wei)1.136m3/h的(de)中試(shi)裝置，并設在一(yi)個長×寬×高(gao)＝8.85 m×2.44 m×2.74 m的(de)拖車(che)內，用來處(chu)理(li)美(mei)國特拉華固體廢棄(qi)物管理(li)處(chu)(Delaware Solid Waste Authority)所屬的(de)南、北(bei)部垃圾(ji)填埋場產生的(de)滲(shen)濾液。滲(shen)濾液水質特性見表1。

表1 滲濾液水質特性

1　試驗部分

中(zhong)試流程如圖1所(suo)示。其(qi)中(zhong)氣(qi)動泵(beng)所(suo)需氣(qi)壓由位于拖(tuo)車下面的(de)(de)兩(liang)臺空(kong)壓機提供，一(yi)(yi)級(ji)(ji)氧(yang)化(hua)(hua)槽(cao)(cao)和中(zhong)和槽(cao)(cao)內的(de)(de)pH值(zhi)由pH控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)儀控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，分別為3.5和8.0，調(diao)節(jie)pH值(zhi)所(suo)需的(de)(de)酸(suan)堿(jian)分別為98%硫酸(suan)和25%氫氧(yang)化(hua)(hua)鈉溶液。小試的(de)(de)結果表明，當pH值(zhi)在2～3.5之間時Fenton法的(de)(de)處(chu)理效果最佳，所(suo)以設計時一(yi)(yi)級(ji)(ji)和二(er)級(ji)(ji)氧(yang)化(hua)(hua)槽(cao)(cao)內的(de)(de)pH值(zhi)分別控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)在3.0左(zuo)(zuo)右(you)。試驗發(fa)現當一(yi)(yi)級(ji)(ji)氧(yang)化(hua)(hua)槽(cao)(cao)內的(de)(de)pH值(zhi)穩定(ding)在3.5左(zuo)(zuo)右(you)時，二(er)級(ji)(ji)氧(yang)化(hua)(hua)槽(cao)(cao)內的(de)(de)pH值(zhi)接近于3。因此(ci)為節(jie)省調(diao)節(jie)pH值(zhi)所(suo)需堿(jian)的(de)(de)用量，實際(ji)操作時僅控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)一(yi)(yi)級(ji)(ji)氧(yang)化(hua)(hua)槽(cao)(cao)內的(de)(de)pH值(zhi)。另外，無(wu)論采用單級(ji)(ji)氧(yang)化(hua)(hua)或(huo)是二(er)級(ji)(ji)氧(yang)化(hua)(hua)方式時，混合槽(cao)(cao)中(zhong)只有(you)滲(shen)(shen)濾液流過，并沒有(you)將滲(shen)(shen)濾液和亞(ya)鐵鹽在槽(cao)(cao)內混合。

圖1 試驗流程

試驗時，滲(shen)(shen)濾(lv)(lv)液(ye)(ye)從(cong)(cong)拖(tuo)車外(wai)的(de)(de)(de)井(jing)(來自(zi)北部垃(la)圾(ji)填埋(mai)場的(de)(de)(de)滲(shen)(shen)濾(lv)(lv)液(ye)(ye))或(huo)5 677.5 L的(de)(de)(de)貯槽(cao)(來自(zi)南部垃(la)圾(ji)填埋(mai)場的(de)(de)(de)滲(shen)(shen)濾(lv)(lv)液(ye)(ye))泵(beng)(beng)(beng)送到混(hun)合槽(cao)，然后(hou)(hou)依靠(kao)(kao)重(zhong)力(li)作用(yong)(yong)依次流經同樣(yang)大小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)級(ji)和(he)(he)(he)二級(ji)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)槽(cao)，而50%的(de)(de)(de)雙氧(yang)(yang)(yang)(yang)水(shui)和(he)(he)(he)亞鐵鹽(yan)(yan)溶液(ye)(ye)則由(you)氣(qi)動(dong)泵(beng)(beng)(beng)分(fen)別(bie)連續投(tou)加(jia)到兩個氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)槽(cao)中(zhong)(根(gen)據小(xiao)(xiao)試結(jie)果(guo)［2］，雙氧(yang)(yang)(yang)(yang)水(shui)和(he)(he)(he)亞鐵鹽(yan)(yan)的(de)(de)(de)摩爾配比為(wei)3.0時對COD去除效果(guo)最佳，故(gu)試驗中(zhong)的(de)(de)(de)雙氧(yang)(yang)(yang)(yang)水(shui)和(he)(he)(he)亞鐵鹽(yan)(yan)的(de)(de)(de)摩爾配比固(gu)定為(wei)3.0不變)，并和(he)(he)(he)滲(shen)(shen)濾(lv)(lv)液(ye)(ye)在氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)槽(cao)中(zhong)進行Fenton反應。被氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)滲(shen)(shen)濾(lv)(lv)液(ye)(ye)泵(beng)(beng)(beng)送到中(zhong)和(he)(he)(he)槽(cao)調(diao)(diao)節pH值(zhi)后(hou)(hou)，再依靠(kao)(kao)重(zhong)力(li)作用(yong)(yong)流入斜板澄清(qing)(qing)槽(cao)中(zhong)(中(zhong)和(he)(he)(he)槽(cao)的(de)(de)(de)位置高于澄清(qing)(qing)槽(cao))。滲(shen)(shen)濾(lv)(lv)液(ye)(ye)在混(hun)合槽(cao)、一(yi)(yi)級(ji)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)槽(cao)、二級(ji)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)槽(cao)、中(zhong)和(he)(he)(he)槽(cao)和(he)(he)(he)澄清(qing)(qing)槽(cao)的(de)(de)(de)水(shui)力(li)停(ting)(ting)留時間分(fen)別(bie)為(wei)10、60、60、10和(he)(he)(he)60 min(氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)槽(cao)的(de)(de)(de)停(ting)(ting)留時間是根(gen)據小(xiao)(xiao)試結(jie)果(guo)［2］確定的(de)(de)(de))。滲(shen)(shen)濾(lv)(lv)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)水(shui)樣(yang)分(fen)別(bie)從(cong)(cong)一(yi)(yi)級(ji)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)槽(cao)和(he)(he)(he)二級(ji)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)槽(cao)中(zhong)取出后(hou)(hou)，調(diao)(diao)節pH值(zhi)至(zhi)8.0，靜置30 min后(hou)(hou)分(fen)析澄清(qing)(qing)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)COD值(zhi)。

2　試驗結果與分析

2.1雙氧水投(tou)加比的(de)影響

為(wei)(wei)考察雙(shuang)(shuang)氧(yang)水(shui)在(zai)(zai)兩個氧(yang)化槽(cao)中(zhong)的(de)(de)不(bu)(bu)同投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)比(bi)例(li)對COD去(qu)除率的(de)(de)影響，在(zai)(zai)雙(shuang)(shuang)氧(yang)水(shui)的(de)(de)總(zong)投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)量固定(ding)為(wei)(wei)0.075 mol/L的(de)(de)情(qing)況下(xia)，改變雙(shuang)(shuang)氧(yang)水(shui)的(de)(de)投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)比(bi)所得(de)到的(de)(de)相應(ying)COD去(qu)除率見(jian)圖2。當雙(shuang)(shuang)氧(yang)水(shui)在(zai)(zai)一級(ji)氧(yang)化槽(cao)的(de)(de)投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)量增(zeng)加(jia)(jia)時，滲濾液經過該(gai)槽(cao)后的(de)(de)COD去(qu)除率會(hui)增(zeng)高，但由于總(zong)的(de)(de)雙(shuang)(shuang)氧(yang)水(shui)投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)量一定(ding)，滲濾液經過二級(ji)氧(yang)化槽(cao)后的(de)(de)總(zong)COD去(qu)除率相差不(bu)(bu)大。為(wei)(wei)簡(jian)便起見(jian)，雙(shuang)(shuang)氧(yang)水(shui)在(zai)(zai)兩個氧(yang)化槽(cao)中(zhong)的(de)(de)投(tou)(tou)(tou)加(jia)(jia)比(bi)例(li)固定(ding)為(wei)(wei)1∶1。

圖2 雙氳木投加比的影晌

2.2雙氧(yang)水總(zong)投加(jia)量的影響

圖3表明，隨著(zhu)雙氧水(shui)總投加量(liang)的(de)增加，一級(ji)氧化(hua)槽(cao)和二級(ji)氧化(hua)槽(cao)的(de)COD去(qu)除(chu)率(lv)均有不同(tong)程度的(de)增加。當(dang)雙氧水(shui)總投加量(liang)增加到0.1 mol/L時，COD的(de)去(qu)除(chu)率(lv)可達(da)67.5%。

圖3 雙氧水總投加量的影響

2.3不同(tong)晚期(qi)滲濾液的處理(li)結果

當(dang)雙氧(yang)水的(de)總投加(jia)量為0.1 mol/L時(shi)，COD去除率(lv)接(jie)近70%的(de)這一(yi)結果是處理北部填(tian)埋場滲(shen)(shen)濾(lv)液(ye)得到(dao)的(de)，為檢(jian)驗該(gai)條件是否適(shi)用于其他晚期滲(shen)(shen)濾(lv)液(ye)，對南(nan)部填(tian)埋場的(de)滲(shen)(shen)濾(lv)液(ye)也進行(xing)了(le)試驗。由圖4知，盡管一(yi)級(ji)氧(yang)化槽的(de)去除效(xiao)果隨(sui)著初始COD值的(de)增加(jia)而略有降低，但經過二級(ji)氧(yang)化槽后，COD的(de)去除率(lv)大致(zhi)相同。

圖4 不同晚期滲濾液的處理結果

3　結論

Fenton法處(chu)理垃圾(ji)填埋(mai)場(chang)滲濾液的(de)(de)中試(shi)結果表(biao)明，當(dang)(dang)雙(shuang)(shuang)氧(yang)(yang)水與亞鐵鹽的(de)(de)總投加(jia)比一(yi)定時(shi)，COD的(de)(de)去除率隨雙(shuang)(shuang)氧(yang)(yang)水投加(jia)量(liang)的(de)(de)增(zeng)大而增(zeng)加(jia)，但(dan)與雙(shuang)(shuang)氧(yang)(yang)水在兩(liang)個氧(yang)(yang)化槽的(de)(de)投加(jia)比例無關。當(dang)(dang)雙(shuang)(shuang)氧(yang)(yang)水的(de)(de)總投加(jia)量(liang)為0.1 mol/L時(shi)，COD去除率可達67.5%，而且這一(yi)結果適用于其他填埋(mai)場(chang)的(de)(de)晚期滲濾液。

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