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垃圾渗滤液水质十分复杂,污染物浓度高,其处理一直是一个世界性的难题。虽然世界各国已开展很多的研究,但目前尚无比较切实有效的处理方法。高级氧化技术是处理难降解有机废水的有效方法,具有极大的开发潜力和良好的应用前景。本文首次较为系统地研究了高级氧化技术-Fenton氧化法、Oxone/Co2+氧化法以及低强度超声强化Oxone/Co2+氧化处理垃圾渗滤液的性能和操作条件,并对其降解垃圾渗滤液的效果进行了综合对比。该研究弥补了我国对垃圾渗滤液处理方法研究的不足,从而为垃圾渗滤液的治理提供了理论依据。研究结果表明:
1.Fenton氧化法处理垃圾渗滤液:垃圾渗滤液的水质为:pH=8.17,COD=1116mg/L,TOC=29.76 mg/L,氨氮(NH3-N)=25.4 mg/L,悬浮固体(SS)=17 mg/L,色度=300。在H2O2浓度为80 mmol/L,[H2O2]/[Fe2+]为2.0,pH为2.5,反应温度为37.5±1℃,反应时间为160 min,试剂投加次数为3的情况下,反应后pH为2.80,COD去除率为56.94%,TOC去除率为46.32%,而SS和色度却基本没有去除。
2.Oxone/Co2+氧化法处理垃圾渗滤液:采用单因素水平法和正交实验法优化出最佳反应的条件:Oxone的投加量为4.5 mmol/L,[Oxone]/[Co2+]为104,pH为6.5,反应温度为30±1℃,反应时间为160 min,Oxone投加次数为7。处理后的垃圾渗滤液pH为6.90,COD,TOC,SS和色度的去除率分别为57.51%,48.45%,53.27%和83.33%。与Fenton法相比,Oxone/Co2+氧化法处理垃圾渗滤液的效果较好。
3.低强度超声强化Oxone/Co2+(US/Oxone/Co2+)处理垃圾渗滤液:其最佳反应条件为:Oxone的投加量为3 mmol/L,[Oxone]/[Cp2+]为5×105,pH为10,反应初始温度为25±1℃,超声功率为40KHz,超声强度为60%,反应时间为35 min,Oxone投加次数为6。处理后的垃圾渗滤液pH为9.60,COD,TOC,SS和色度的去除率分别为63.74%,59.46%,69.35%和83.33%。单独采用超声技术(US),当反应溶液pH为12,反应初始温度为20±1℃,超声功率为40KHz,超声强度为100%,反应时间为120 min,处理后的垃圾渗滤液pH为11.80,COD,TOC,SS和色度的去除率分别为34.31%,11.03%,50%和32.82%。再与单独的Oxone/Co2+氧化法相比,说明超声具有强化Oxone/Co2+氧化的作用。相比前面单独的处理方法,低强度超声强化Oxore/Co2+处理垃圾渗滤液能大大缩减反应的时间,减少试剂投加量,可以作为一种新型的组合水处理工艺进行研究开发应用。