垃圾填埋和穩(wěn)定化過程中,由于厭氧發(fā)酵、有機物分解等生多種代謝產物,形成高濃度滲濾液。垃圾滲濾液水質成分復雜,營養(yǎng)元素失衡,難降解有機物多,含有毒有害物質,傳統處理方法難以滿足在技術和經濟上的處理要求。fenton 法反應條件溫和、反應高效迅速,近年來在垃圾滲濾液處理研究中得到廣泛應用
1 fenton 法特征
fenton 法是利用fe2+的均相催化作用使強氧化劑h2o2催化分解產生的羥基自由基氧化有機物分子,從而使其降解為小分子有機物或礦化為co2、h2o 等無機物。設備簡單,條件溫和,操作方便,效率高,可提高廢水可生化性等優(yōu)點使其在垃圾滲濾液處理研究中得到廣泛應用。但其缺陷也不容忽視,因此近年來多采用以fenton 法與其他方法聯用處理垃圾滲濾液,這些聯用技術彌補了單一fenton 法的不足,提高了垃圾滲濾液中污染物的降解效果,降低處理成本,具有良好發(fā)展前景。
2 fenton 法與物化法聯用
2.1 電fenton 法電fenton 法是利用電化學方法產生h2o2 和fe2+作為芬頓試劑的持續(xù)來源并產生具有強氧化性羥基自由基,電fenton 法通過陽極直接氧化、陰極間接氧化和電絮凝沉降等多種作用實現對有機物的降解,近年來備受關注。
采用電fenton 法對老齡垃圾滲濾液進行處理,,相應cod 去除率可達71.36%,并發(fā)現垃圾滲濾液cod 去除率符合二級動力學標準。2.2 光fenton 法光fenton 法不僅能夠提高芬頓試劑的氧化性能,提高其處理效率及對有機物的降解程度,提高h2o2 利用率,還能充分利用太陽能,太陽光結合技術是具有發(fā)展前景的新興處理方法。
太陽光fenton 法對垃圾滲濾液cod去除率達86.2%,并確定了其優(yōu)化條件和反應的表觀動力學方程。可見光和紫外光利用率低,能耗較大,運行成本較高是限制光fenton 法未來發(fā)展的因素,如何實現太陽光的充分利用,紫外光的高效利用是未來研究方向。
2.3 微波fenton 法利用微波和fenton 法聯用處理垃圾滲濾液,利用芬頓試劑氧化作用的同時,還可利用微波的瞬時加熱和電磁場效應對污染物進行降解,加快反應速率,減少藥劑量,是fenton 法未來值得研究的發(fā)展方向。
以載fe2+顆粒活性炭作為催化劑,采用微波增效fenton 試劑氧化工藝處理老齡垃圾滲濾液,處理效果較好,并初步建立了其氧化反應動力學模型。
2.4 超聲fenton 法超聲波是一種彈性機械波,這種含有能量的超聲振動與媒質相互作用,能產生一些物理或化學效應。超聲波對芬頓試劑的協同作用能提高羥基自由基的產生速率,節(jié)省藥劑量。
采用準好氧礦化垃圾反應床+超聲fenton 法聯用技術對垃圾滲濾液進行預處理,滲濾液中cod、氨氮、總磷和色度的去除率分別達96%、86%、94%和95%,bod5/cod 從0.16 增至0.35。
2.5 吸附fenton 法固體吸附劑能有效去除廢水中多種污染物,特別是采用其他方法難以有效處理的劇毒和難降解污染物。將吸附法和fenton 法聯用,二者的協同作用顯著。
研究發(fā)現經過芬頓試劑氧化-活性炭+沸石吸附處理,垃圾滲濾液中有機物得到充分降解,其種類與各物質含量都有所降低,特別是氨氮含量和色度明顯降低。
2.6 混凝fenton 法混凝法可降低廢水的色度與濁度,廣泛應用于垃圾滲濾液的預處理與深度處理?;炷ê蚮enton 法聯用提高了污染物去除率,克服了單獨fenton 法使用成本較高的缺陷。
采用混凝-fenton 聯合工藝對垃圾滲濾液進行預處理,垃圾滲濾液cod 和色度去除率分別達70.4%和97.3%,為后續(xù)深度處理打下良好基礎。
3 fenton 法與生物法聯用
單一生物法無法實現對高濃度難降解垃圾滲濾液的有效處理。fenton 法與生物法聯用既可使廢水達標,又可降低處理成本,具有較大發(fā)展?jié)摿Α?br>采用fenton-embr 組合工藝處理垃圾滲濾液,處理后的滲濾液出水中cod、bod5、氨氮去除率分別達91.6%、90.2%、92.0%。
4 結論
fenton 法反應迅速、操作簡單,應用范圍廣,在垃圾滲濾液的處理中廣泛應用。但單一fenton 法價格昂貴,其聯用技術在繼承fenton 法優(yōu)點的基礎上有效提高了污染物降解效率,降低了處理成本,具有極大發(fā)展?jié)摿Γ貙⒊蔀槿蘸笱芯康闹饕较?。未來對fenton 法聯用技術的研究主要集中在掌握其降解機理和特性,進行技術優(yōu)化改進,充分發(fā)揮二者的協同作用,更高效地將光電、微波、磁場、超聲波等物化方法及傳統生物法與fenton 法進行結合等方面。
關鍵詞:活性炭 催化劑 吸附劑