垃圾渗滤液的Fenton氧化预处理研究
摘要:采用Fenton氧化法对垃圾渗滤液进行预处理,考察了渗滤液初始pH值、H2O2和FeSO4.7H2O投加量、H2O2/Fe2+投加的物质的量比及氧化反应时间等对Fenton氧化处理效果的影响,获得Fenton氧化处理垃圾渗滤液的最佳工艺条件:初始pH=3.0,H2O2投加量为5.0 mL.L-1,FeSO4.7H2O投加量为3.48 g.L-1,H2O2/Fe2+物质的量比为4-1,反应时间为1.5 h。最佳条件下处理后垃圾渗滤液COD为5 220 mg.L-1,COD去除率达57.8%。凝胶渗透色谱和三维荧光光谱分析结果表明,垃圾渗滤液中主要含有腐殖酸类大分子物质,经Fenton氧化后降解变成小分子化合物。
关键词:垃圾渗滤液,Fenton氧化,凝胶渗透色谱
垃圾渗滤液中含有许多重金属、“三致”物质和内分泌干扰物质,成分复杂、毒性大、色泽深、有恶臭,如果不进行有效处理会严重污染地下水和土壤,危害人体健康。对垃圾渗滤液的处理研究已成为国内外环境工程领域的热点与难点[1-4],随着垃圾填埋时间的增加,垃圾渗滤液中氨氮浓度越来越高,腐殖酸等难生物降解的大分子物质增多,废水可生化性越来越差,采用生物技术进行处理效果不理想[5]。
物化法由于工艺简便,污染物去除效率高,受水质水量变化影响小,出水水质稳定,受到越来越多的关注[6]。尤其是高级氧化法能够破坏腐殖酸等大分子难降解化合物的稳定结构,使其转化成小分子易生物降解的化合物,还能起到脱色除臭的效果,且不受重金属、盐和水质变化的影响,在处理高浓度垃圾渗滤液方面有很好的应用前景[7-8]。Fenton氧化是一种高级氧化技术,利用Fe2+和H2O2反应产生强氧化性的羟基自由基(·OH)降解各种有毒和难降解化合物。Fenton试剂价格低,反应条件温和,操作简便,无二次污染,已经被广泛用于处理多种高浓度有机废水[9-10]。Fenton氧化降解有机物的自由基反应机理如下:Fe2++H2O2 Fe3++OH+OH
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