Fenton氧化降解垃圾滲濾液中的COD
摘要：對絮凝預處理后的垃圾滲濾液進行Fenton氧化處理。通過微分法對Fenton氧化的反應(yīng)級數(shù)進行求解,確定其反應(yīng)級數(shù)為2,并初步建立了Fenton氧化的動力學模型,即1/c=1/c0+kt,由此建立起來的降解的動力學模型與實驗數(shù)據(jù)相吻合;
在4個實驗基準條件下——初始COD濃度為960mg/L、pH值4、H2O2投加量0.4mol/L、nH2O2/nFe2+3:1,探討了其中某一變量對反應(yīng)速率的影響。實驗水樣為絮凝反應(yīng)出水,進水COD濃度為912~960mg/L,出水COD濃度為80~112mg/L,COD去除率在87%~92%之間,表明Fenton試劑能夠有效地處理垃圾滲濾液。
垃圾在堆放和填埋過程中由于發(fā)酵和雨水的淋洗、沖刷，以及地表水和地下水的浸泡，產(chǎn)生一種高濃度的有機廢水，即垃圾滲濾液。垃圾滲濾液成分復雜，含有多種有機物，滲濾液中的有機污染物大體可分為：脂肪酸類、黃腐酸類和腐殖質(zhì)類。
滲濾液的特性如下：有機污染物種類繁多，成分復雜、污染物濃度高、氨氮濃度高、含有多種金屬離子、色度高、營養(yǎng)失調(diào)及水質(zhì)隨時間變化大。滲濾液會嚴重的污染周邊的水和大氣，還會通過食物鏈的富集作用進入人體，所以，合理有效地處理滲濾液成為環(huán)境工程領(lǐng)域的熱點。
Fenton試劑（即H2O2+Fe2+）試劑具有催化氧化效果好、使用方便的特點。Fenton試劑通過H2O2和Fe2+作用產(chǎn)生.OH，使其具有極強的氧化能力，F(xiàn)enton氧化在廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用方式可大致分類如下：
（1）單獨使用，主要對低濃度有機物廢水以及難降解持久性污染物的處理，如應(yīng)用于低濃度有機廢水的達標排放以及印染廢水的脫色、THMS的降解等方面；
（2）作為前處理工藝和其他處理方式聯(lián)用，作用有降低廢水的毒性、提高廢水的可生化性或者對水中的污染物進行部分降解以減少后續(xù)工藝的運行負荷，與其聯(lián)用的工藝有：生物工藝、混凝、氣浮等；
（3）用于深度處理，如對垃圾滲濾液的后續(xù)深度處理。
本實驗采用Fenton氧化處理經(jīng)絮凝預處理后的垃圾滲濾液，研究了各影響因素對Fenton氧化速率的影響及其表觀反應(yīng)級數(shù)，初步建立了Fenton氧化的動力學模型。
1實驗材料與方法
1.1主要試劑
30%的過氧化氫（AR）；七水硫酸亞鐵（AR）；鹽酸（AR）；氫氧化鈉（AR）；蒸餾水。實驗水樣為絮凝反應(yīng)出水，其COD為912~960mg/L，氨氮為800~816mg/L，色度為40~80，PH值為7.2~7.6。
1.2實驗方法
取絮凝處理后的滲濾液200mL，調(diào)節(jié)一定PH值，加入一定量的Fenton試劑，置于磁力攪拌器上反應(yīng)。反應(yīng)后采用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH=9，置于磁力攪拌器上反應(yīng)10min，過濾，將上清液置于恒溫水浴鍋中于50度加熱30min以去除殘余的H2O2。采用重鉻酸鉀法測定溶液中COD。
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