高級氧化技術(shù)處理垃圾滲濾液的研究
摘要:垃圾滲濾液是一種成分復(fù)雜、有機物、氨氮濃度高的難處理廢水,介紹了高級氧化技術(shù)在垃圾滲濾液處理中的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀。主要介紹了臭氧氧化、光催化氧化、Fenton試劑、電氧化以及濕式氧化在處理垃圾滲濾液中的應(yīng)用,分析了高級氧化技術(shù)處理垃圾滲濾液的原理,對國內(nèi)外各種氧化技術(shù)在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用進行了總結(jié),并探討了它們的優(yōu)缺點。最后,提出了當(dāng)前應(yīng)用高級氧化技術(shù)處理垃圾滲濾液所存在的問題和發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:垃圾滲濾液;高級氧化技術(shù);催化氧化
隨著世界經(jīng)濟和人口的發(fā)展,城市垃圾的產(chǎn)生量持續(xù)增加[1]。由于價格低廉,衛(wèi)生填埋成為城市垃圾處理的通常做法。2000年,美國城市垃圾產(chǎn)生量約為 2·18億噸,其中57%衛(wèi)生填埋;同年中國城市垃圾產(chǎn)生量約為1·6億噸,其中80%衛(wèi)生填埋。
填埋的垃圾在雨水滲入及內(nèi)在生物作用下,會產(chǎn)生大量的滲濾液。滲濾液中含有大量的污染物質(zhì),包括可吸附有機鹵素、重金屬、有機氯、苯酚、氨氮等物質(zhì)。垃圾滲濾液的污染特征可用COD、BOD、BOD/ COD、pH、SS、NH3-N、重金屬等參數(shù)表示。隨著垃圾埋齡的增加,滲濾液的水質(zhì)發(fā)生變化,表1為埋齡不同的垃圾滲濾液水質(zhì)特征。
滲濾液中的污染物質(zhì)不加以處理就排入自然水體,將對自然水體產(chǎn)生嚴重污染。但是由于垃圾滲濾液的水質(zhì)復(fù)雜,污染物濃度高,處理難度很大。從上世紀70年代開始,就開始針對垃圾滲濾液處理的研究[2]。對“年輕”的滲濾液,可生化性較高,由于生化處理成本較低,所以生化處理成為通常選擇的工藝。隨著垃圾埋齡的增加,滲濾液中的揮發(fā)性脂肪酸在厭氧菌的作用下分解,滲濾液的pH升高,可生化性降低。隨著厭氧過程的進行,滲濾液中的NH3-N也隨之升高,生化處理難度加大。
“老”齡垃圾滲濾液可生化性低,處理難度大。利用高級氧化技術(shù)(AOT)處理“老”齡垃圾滲濾液越來越受到重視。在各種物理化學(xué)處理技術(shù)中,AOT是降解滲濾液中穩(wěn)定有機物的最有效的技術(shù)。AOT的處理滲濾液主要利用了羥基(·OH)的氧化能力,羥基 (·OH)的氧化電位2·80V,在自然界中氧化電位僅低于F的氧化電位(表2)。通過羥基(·OH)的強氧化能力,滲濾液中的難生化降解物質(zhì)礦化為CO2和 H2O,或者分解為小分子物質(zhì),從而提高可生化性,為生化處理創(chuàng)造了條件。
根據(jù)產(chǎn)生自由基的方式和反應(yīng)條件的不同,常見的AOT可分為臭氧氧化、光催化氧化、Fenton氧化、電化學(xué)氧化、濕式氧化等。本文將主要介紹這幾種高級氧化技術(shù)在垃圾滲濾液處理中的研究和應(yīng)用進展。
1 臭氧氧化
2 光催化氧化
3 Fenton 試劑氧化
4 電化學(xué)氧化法
5 濕式氧化
6 結(jié)論
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