芬顿氧化+活性炭工艺深度处理晚期垃圾渗沥液的试验研究
张美兰
【摘 要】【摘要】 采用芬顿+ 活性炭联合工艺对晚期垃圾渗沥液进行处理，考察反应pH、H2O2 投加量、FeSO4·7H2O 投加量、反应时间、活性炭投加量对垃圾渗沥液COD 去除的影响。结果表明芬顿法的最佳条件为：初始pH 为4，[H2O2]为1.70 g/L，[Fe2+]为1.21 g/L，反应时间为1.0 h，此时COD 最大去除率为71.3%。活性炭法最佳条件为：初始pH 为4，活性炭投加量为4 g/L，反应时间1.5 h，此时COD 最大去除率为55.2%。芬顿+ 活性炭联合工艺对晚期垃圾渗沥液COD 去除总效率为85.1%。 【期刊名称】《环境卫生工程》 【年(卷),期】2019(027)005 【总页数】4
【关键词】【关键词】 晚期垃圾渗沥液；Fenton 试剂；活性炭
垃圾渗沥液中含有种类繁多的无机和有机污染物，其水量、水质也常受到其他因素的影响。晚期垃圾渗沥液主要特点有：营养元素比例失调［1］，氨氮含量非常高，可能会抑制微生物的活性，由于缺乏磷元素，生物处理受到一定的影响［2］；金属离子含量一般不高，但有机物种类较多［3］，具有较高的毒性；由于填埋时间较长，BOD5/COD 较低，可生化性较差。目前垃圾渗沥液的处理技术主要有物理化学法［4］、生物法［5］、雾化- 生化组合工艺等［6］。由于晚期垃圾渗沥液的可生化性较差，生物法处理效果并不理想，而物理化学法不受温度、水质水量变化的影响，出水水质也比较稳定，尤其是对可生化性较差的晚期垃圾渗沥液有较好的处理效果［7］。芬顿氧化法是目前常用的处理垃
圾渗沥液的物理化学方法之一，对废水具有氧化和混凝2 种作用，可以有效去除垃圾渗沥液中的难降解有机物［8］，对色度也有较好的去除效果，但出水仍残留有一定的腐殖酸类物质，色度难以完全去除。研究表明采用芬顿+活性炭处理的联合工艺，可有效弥补单独芬顿法处理出水色度偏高的缺陷［9］。
1 材料和方法
1.1 原水水质
实验所用渗沥液取自上海老港废弃物处置有限公司填埋场A 闸口的渗沥液收集池，属于典型的晚期垃圾渗沥液（COD 较低，而氨氮含量较高，且含有大量难生物降解的腐殖质和富里酸），其水质如表1 所示，试验时根据需要进行适当的稀释。
1.2 试验方法和流程
开展实验室小试，采用芬顿氧化+活性炭吸附的处理方法，明确两段工艺的最优参数，试验流程见图1。 1.3 试剂与仪器
试验试剂：七水合硫酸亚铁（AR），国药集团化学试剂有限公司；双氧水（30%），上海泰坦科技股份有限公司；氢氧化钠（AR），赛默飞世尔科技（中国） 有限公司；硫酸（GR），上海泰坦科技股份有限公司；粉末活性炭（200 目），上海泰坦科技股份有限公司。
试验仪器：磁力搅拌器（JB-12），江苏金坛顺华仪器公司；哈希COD 测定仪（DR3900），苏州中昂仪器有限公司；pH 计（FE20），梅特勒-托利多仪器（上海） 有限公司；恒温振荡培养箱（QYC-2112B），上海新苗医疗器械制造有限公司。
1.4 分析方法
分析方法参考《水和废水监测分析方法》［10］。COD：哈希试剂法；BOD5：稀释接种法；TOC：燃烧氧化- 红外吸收法；TN：过硫酸钾氧化- 紫外分光光度法；NO3-：紫外分光光度法；NO2-：N-（1- 萘基） - 乙二胺光度法；TP：钼锑抗分光光度法；金属离子：ICP-AES 法。
2 结果与讨论
2.1 芬顿试验
芬顿工艺可以有效降解复杂难溶性有机物，并将大分子有机物降解为小分子有机物，降低渗沥液的COD，并改善废水的可生化性［11］。不同水质条件下，芬顿反应具有不同的最佳工艺条件，通过对老港垃圾渗沥液初步研究，针对初始pH、芬顿药剂投加量、反应时间等因素设计试验。 2.1.1 Fe2+投加量的影响
采用250 mL 烧杯8 个，编号1～8，各加入适当稀释后的渗沥液试验水样（COD=435 mg/L） 100 mL，用稀硫酸调节pH 为3，各加入0.5 mL 的H2O2（30%），分别控制1～8 号烧杯中的FeSO4·7H2O 为1、2、3、4、5、6、7、8 g/L。加入磁子搅拌1 h后，加4 mol/L 的NaOH 调节pH=11，静置沉淀1 h后过滤得到出水，测水样COD。该因素对渗沥液COD 影响如图2 所示。
由图2 可知，当Fe 离子的投加量达到1.21 g/L以后，COD 由435 mg/L 降低到175 mg/L，COD 去除率达到59.8%，此后即使增加Fe 离子的投加量，COD 的去除率也没有较大变化。综合经济条件和实验效果，取Fe 离子的投加量=1.21 g/L 为最佳投加量，在保证较大COD 去除率的同时又节省了药剂用
芬顿氧化+活性炭工艺深度处理晚期垃圾渗沥液的试验研究
