超临界水氧化处理垃圾渗滤液的响应面法优化
摘要：在间歇式反应釜上采用超临界水氧化法处理垃圾渗滤液.运用中心组合设计研究了反应温度（400~500℃）、压力（24~28MPa）、反应时间（5~10min）和氧化系数（1.5~2.5），以及它们的交互作用对COD、氨氮去除率的影响，同时通过响应面法分析拟合出COD、氨氮去除率的二次回归方程，得到最优工艺条件.结果表明，各因素对COD去除率的影响主次作用排序为：反应压力>温度>氧化系数>反应时间；各因素对氨氮去除率的影响主次作用排序为：反应温度>压力>氧化系数>反应时间，而影响因素之间的交互作用对两者去除效果的影响却不明显.所得拟合方程对COD、氨氮去除率的预测误差分别小于±4%、±9%.拟合方程所得最佳实验条件为：时间5min、温度496.05℃、压力27.69MPa、氧化系数2.44，此时COD的去除率可以达到98.31%、氨氮去除率可以达到95.69%.
关键词：垃圾渗滤液，超临界水氧化，响应面法
垃圾渗滤液是垃圾在堆放和填埋过程中由于压实、发酵等物理、生物、化学作用，以及降水和其他外部来水的渗流作用，产生的一种高浓度的包含有机和无机成分的液体．垃圾渗滤液水质复杂，含多环芳烃、邻苯二甲酸酯、农药和卤代芳香族化合物等多种有毒有机化合物，同时含有铬、铅、镍、汞等多种重金属．垃圾渗滤液是一种难以处理的特殊废水，现存的处理方法如物化法、生物法、回灌法、土地处理等均不能达到预期的效果，亟待开发出更好的处理技术．超临界水氧化技术是２０世纪８０年代发展起来的一种废水处理技术．由于水在超临界状态下特殊的物理化学性质，氧气和有机物在超临界水中发生均相的化学反应，反应速率大大提高，废水中的有机物降解为ＣＯ２和Ｈ２Ｏ等小分子化合物，而有机物中的Ｓ、Ｐ等杂原子则转变为硫酸盐、磷酸盐等．ＳＣＷＯ具有去除率高、反应彻底、处理效果好、无二次污染等优点．近年来，国内外已有利用超临界水氧化法处理垃圾渗滤液的研究，发现ＣＯＤ、ＮＨ＋４-Ｎ的去除率分别大于９０％和９４％，由此可知，超临界水氧化是非常高效的处理垃圾渗滤液的方法.
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