基于改性氣體擴(kuò)散電極的光電-Fenton法處理垃圾滲濾液的研究
本文選題:垃圾滲濾液 + H_2O_2 ; 參考:《北京化工大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:垃圾滲濾液是伴隨垃圾填埋產(chǎn)生的二次污染物,其成分復(fù)雜、有毒有害,對(duì)人類及生態(tài)環(huán)境危害極大,F(xiàn)有方法存在處理成本與效率難以兼顧的問(wèn)題。本論文以高效降解垃圾滲濾液為目的,用光電-Fenton法處理垃圾滲濾液,以新型2-乙基蒽醌改性氣體擴(kuò)散電極作為陰極材料高效連續(xù)地產(chǎn)生過(guò)氧化氫;通過(guò)外部投加方式加入亞鐵離子引發(fā)Fenton反應(yīng),產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基作為主要氧化劑氧化水體中的有機(jī)污染物。光電-Fenton法降解高濃度垃圾滲濾液,僅處理60 min垃圾滲濾液的化學(xué)需氧量(COD)去除率可達(dá)13.6-63.6%,總有機(jī)碳(TOC)去除率可達(dá)2.7~51.9%。滲濾液原液中的含苯環(huán)類物質(zhì)在處理后絕大部分被分解為脂肪類物質(zhì)或者小分子物質(zhì)。對(duì)滲濾液原液進(jìn)行物理預(yù)處理除去懸浮物后,再進(jìn)行光電-Fenton降解,克服了原液色度及懸浮物質(zhì)對(duì)紫外光和亞鐵離子的不利作用,滲濾液的處理效果得到明顯改善。光電-Fenton法降解經(jīng)膜生物反應(yīng)器預(yù)處理的垃圾滲濾液,5h后滲濾液的COD可從1600 mg·L-1降至25 mg·L-1以下,氨氮從446 mg·L-1降至2 mg·L-1以下,COD及氨氮去除率分別達(dá)到98.9%和99.6%。出水水質(zhì)指標(biāo)低于《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16889-2008)中規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。能耗分析表明處理1gCOD僅需0.049 kW-h。垃圾滲濾液中的溶解性有機(jī)物主要包括腐殖酸、富里酸及親水性有機(jī)物,難以生物降解。光電-Fenton法對(duì)這些物質(zhì)有很好的處理效果。光-Fenton反應(yīng)中過(guò)氧化氫的有效分解率為13%-39%。紫外光及電流在Fenton反應(yīng)中表現(xiàn)出協(xié)同作用,對(duì)垃圾滲濾液中有機(jī)物有更高的去除效果。
[Abstract]:Landfill leachate is a secondary pollutant produced by landfill. Its composition is complex, toxic and harmful, which is harmful to human beings and ecological environment. The existing methods have the problem that the cost and efficiency of processing are difficult to be taken into account. In this paper, the landfill leachate was treated by photoelectricity Fenton process, and the hydrogen peroxide was produced efficiently and continuously with a new 2-ethylanthraquinone modified gas diffusion electrode as cathode material. The Fenton reaction was initiated by the addition of ferrous ions to produce strongly oxidized hydroxyl radicals as the main oxidant to oxidize the organic pollutants in the water. Photovoltaic Fenton method can degrade high concentration landfill leachate. The COD removal rate of 60 min landfill leachate can reach 13.6-63.6%, and the total organic carbon TOCremoval rate can reach 2.7% 51.9%. Most of the benzene-containing compounds in the leachate were decomposed into fatty substances or small molecular substances. After the suspension was removed by physical pretreatment, the leachate was degraded by optoelectronic Fenton, which overcame the adverse effects of the chroma of the leachate and the suspension on ultraviolet light and ferrous ion, and the treatment effect of the leachate was obviously improved. The COD of landfill leachate pretreated with membrane bioreactor was reduced from 1600 mg L-1 to 25 mg L-1, and ammonia nitrogen was reduced from 446 mg L-1 to less than 2 mg L-1. The removal rates of COD and ammonia nitrogen were 98.9% and 99.6%, respectively. The effluent quality index is lower than the discharge standard stipulated in the pollution Control Standard of domestic refuse Landfill (GB 16889-2008). Energy consumption analysis showed that only 0.049 kW-h. was needed for 1gCOD treatment. Soluble organic compounds in landfill leachate mainly include humic acid, fulvic acid and hydrophilic organic matter, which are difficult to biodegrade. The photoelectric-Fenton method has a good effect on the treatment of these substances. The effective decomposition rate of hydrogen peroxide in the light-Fenton reaction is 13-39. Ultraviolet light and electric current showed synergistic effect in Fenton reaction, and the removal efficiency of organic matter in landfill leachate was higher.
【學(xué)位授予單位】:北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:X703.1
【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1944812
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