發(fā)布時間：2020-09-09 13:25

　　 垃圾填埋是垃圾最終處置的最佳途徑之一,但在此過程中所產(chǎn)生的滲濾液會對環(huán)境造成危害。滲濾液的成分十分復(fù)雜,特別是其中含多種難降解有機物,高級氧化技術(shù)是一種有效的處理方法。本論文以電Fenton技術(shù)為基礎(chǔ),展開了其操作條件的優(yōu)化及相關(guān)強化技術(shù)的研究。對電Fenton法處理滲濾液過程中氧化作用與絮凝作用對COD去除的貢獻進行了深入分析。在電Fenton中引入紫外光,對光電Fenton處理過程中多因子進行了析因分析。同時探討電Fenton處理前后滲濾液的可生化性。另外利用SBR法適應(yīng)滲濾液水質(zhì)變化、經(jīng)濟高效去除氨氮的特性,優(yōu)化了其處理工藝,探討了其與電Fenton相關(guān)技術(shù)組合工藝處理滲濾液。 (1)研究了電Fenton法處理滲濾液過程中氧化作用與絮凝作用對COD去除的數(shù)量關(guān)系,考察了反應(yīng)過程中H202與Fe2+摩爾比,Fenton試劑量、初始pH值、電流密度、電極板間距、H202投加方式對COD去除的影響。結(jié)果表明,高H2O2/Fe2+條件電Fenton下,在氧化作用與絮凝作用COD去除率中,氧化作用COD去除率占主導(dǎo)�？侰OD去除率與氧化作用COD去除率呈相同趨勢。絮凝COD去除率隨著初始pH值和亞鐵離子的增大而增加,當(dāng)二者固定后,其它因素影響較小。氧化作用COD去除率隨初始pH值減小而增加,存在優(yōu)化的H202和Fe2+的投加比、電流、板間距時,氧化作用COD去除率更高。多次投加或連續(xù)投加比一次投加COD去除率更高。電Fenton法處理滲濾液120min后分子量小于4kDa有機物占絕對優(yōu)勢。GC-MS檢測結(jié)果顯示,原滲濾液檢測到87種有機污染物,其中68種經(jīng)電Fenton法處理后在出水中未檢測到。 (2)光電Fenton處理滲濾液過程中紫外光有利于亞鐵再生,促進羥基自由基的產(chǎn)生。本試驗對多個影響因子進行了析因分析。結(jié)果表明,H202、初始Fe2+濃度、初始pH值、電流密度與pH值交互作用是顯著因子。主效應(yīng)分析和模型等高線分析表明,在光電Fenton中COD去除率隨著H202、初始Fe2+濃度增加而增加,隨初始pH值增加而減少,電流密度對響應(yīng)值COD去除率影響不大。析因分析后根據(jù)顯著因子擬合模型是顯著的。 (3)研究了電Fenton處理前后影響滲濾液可生化性的相關(guān)水質(zhì)變化。電Fenton處理后小于4k Da組分的TOC占總TOC比例提高到92.5%,滲濾液中大于4kDa難降解大分子有機物幾乎都降解為小于4kDa有機組分。紅外光譜分析表明大分子芳環(huán)類有機物減少,而小分子脂肪烴類有機物增加。NH4+-N去除率相對于COD去除率較低,其它形態(tài)氮濃度變化不明顯；重金屬離子As、 Pb、Hg, Cr去除效果好。電Fenton處理后其中可生物降解性有機物絕對數(shù)量BOD5減小,而可生化性指標(biāo)BOD5/COD及BOD5/TOC提高。原滲濾液BOD5/COD及BOD5/TOC分別為0.09、0.27,電Fenton處理后,出水分別為0.21、0.29。 (4)本試驗對SBR處理滲濾液過程中運行方式、容積負(fù)荷的變化進行了比較與分析,并探討SBR內(nèi)置膜強化氨氮的去除。SBR馴化后,采取A/O方式時TN、NH4+和COD的處理效果沒有A/O/A/O方式好。采取A/O/A/O方式穩(wěn)定運行,容積負(fù)荷為0.5-0.55kgCOD/m3.d左右時,COD去除率在45.9%-49.1%范圍,NH4+去除率在72.2%-77.3%范圍。容積負(fù)荷為0.54kgCOD/m3.d的運行周期內(nèi)發(fā)生短程硝化,亞硝酸鹽累積率91.9%。增加負(fù)荷至0.7kgCOD/m3-d左右時,TN、 NH4+和COD去除率下降。采用SBR內(nèi)置膜技術(shù)處理垃圾滲濾液,穩(wěn)定運行后出水NH4+和COD的平均去除率分別為91.2%和87.3%,內(nèi)置膜防止硝化菌的流失,有利于滲濾液中氨氮去除。 (5)應(yīng)用組合工藝SBR與電Fenton、SBR與電化學(xué)氧化處理滲濾液。原滲濾液平均COD6325mg/L、平均NH4+1269.1mg/L,首先經(jīng)過SBR處理,水質(zhì)能降到平均COD797mg/L、平均NH4+101.5mg/L。而SBR出水進行電Fenton處理,在優(yōu)化條件下運行3h, COD、NH4+分別達到187.3mg/L、56.1mg/L。SBR出水進行電化學(xué)氧化處理,三維電極運行3h比二維電極氨氮去除率高34.3%。三維電極電化學(xué)氧化法在電流密度40mA/cm2下運行3h, COD、NH4+去除率分別為93.5%、66.9%,比30mA/cm2運行效果好。電流密度40mA/cm2反應(yīng)2h后氨氮能達到污染控制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的25mg/L以下。比較兩組合工藝,在試驗優(yōu)化條件下,SBR法+電Fenton對COD去除效果好,而SBR法+電化學(xué)氧化對氨氮去除效果好。
【學(xué)位單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2012
【中圖分類】：X703

【參考文獻】

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本文編號：2815029