電催化氧化處理垃圾滲濾液
摘要:以復(fù)極性固定床電解槽為反應(yīng)器,利用CuO-CeO2/γ-Al2O3多相催化劑取代傳反應(yīng)器的絕緣填料,構(gòu)建電催化氧化體系。采用XRD、SEM對CuO-CeO2/γ-Al2O3進行表征,考察了槽電壓、pH、氣體流量和極間距等因素對垃圾滲濾液降解的影響。結(jié)果表明,該體系對滲濾液具有較好的催化降解效果。當(dāng)槽電壓為15.0V、pH為中性、氣體流量為0.08m3/h、極間距為3.0cm時,垃圾滲濾液COD和NH4+-N的去除率分別達到93.7%和100%。在處理垃圾滲濾液的過程中,體系運行穩(wěn)定,經(jīng)過20次反復(fù)實驗,降解效果仍能維持在70%以上。在電催化氧化體系的作用下,垃圾滲濾液中的難降解有機污染物被直接礦化或降解為小分子有機物;而NH4+-N則主要被氧化為氮氣和水。
關(guān)鍵詞:垃圾滲濾液,電催化氧化,催化劑,廢水處理
垃圾滲濾液是城市生活垃圾衛(wèi)生填埋的產(chǎn)物,具有成分復(fù)雜、水質(zhì)隨時間變化、難生物降解等特點,已成為我國垃圾衛(wèi)生填埋場重要的環(huán)境污染問題。滲濾液凈化處理一般采用回灌、生化等常規(guī)方法,但在實際運行中,生物菌常因無法適應(yīng)垃圾滲濾液水量、水質(zhì)的劇烈變化而被抑制甚至死亡。
迫切需要研究新的更為有效的處理方法[1-3]。電化學(xué)氧化法是處理難降解有機污染物的有效方法之一。傳統(tǒng)的復(fù)極性固定床電解槽(bipolarpacked bed cell,BPBC)是將阻抗小的粒子與絕緣體的混合物作為床體填料[4-6],但絕緣顆粒占據(jù)BPBC大部分體積,僅僅起到隔離導(dǎo)電顆粒的作用,降低了電解槽的有效工作空間。
為了提高氧化劑的有效利用率,本研究將多相催化技術(shù)與電化學(xué)體系相結(jié)合,以自制CuO-CeO2/γ-Al2O3和活性炭顆粒為床體填料,通過活性組分的催化作用提高氧化劑的氧化效率,強化電化學(xué)反應(yīng)器降解滲濾液的處理效果[7-9]。而在主電極的選擇上,采用目前工業(yè)上逐步推廣的DSA(di mensionally stable anodes)類電極[10]。這類電極具有耐腐蝕性好、機械強度高、質(zhì)地均勻、可重復(fù)使用等優(yōu)點
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