2018

高級氧處理垃圾滲濾液研究現(xiàn)狀與進(jìn)展

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垃圾滲濾液是一種成分復(fù)雜且水質(zhì)水量變化大的高濃度有機廢水，一直以來都是工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的一個世界性難題。高級氧化技術(shù)（Advanced oxidation processed，AOPs）是近年來水處理領(lǐng)域興起的一項新技術(shù)，其反應(yīng)機理在于運用光、電、催化劑、氧化劑等途徑，在反應(yīng)中產(chǎn)生活性極強的自由基（如?OH，氧化還原電位E0=2.80V），將水體中大分子難降解有機污染物氧化降解成為低毒或無毒小分子中間產(chǎn)物，甚至直接降解為CO2和H2O，接近完全礦化。將AOPs應(yīng)用于垃圾滲濾液處理中，可顯著地提高垃圾滲濾液中難降解物質(zhì)的可生化性。按照氧化反應(yīng)過程中自由基的產(chǎn)生方式和反應(yīng)條件的不同，AOPs可分為Fenton法、光化學(xué)催化氧化法、臭氧氧化法、超聲氧化法、電化學(xué)氧化法等，其共同特點是氧化能力強、選擇性小、反應(yīng)速度快和反應(yīng)徹底等優(yōu)點，對垃圾滲濾液具有較好降解效果。

臭氧氧化法

臭氧氧化性極強，在自然界中其氧化還原電位高達(dá)2.08V僅次于氟（2.87V），能與許多有機物或官能團發(fā)生反應(yīng)，在污水消毒、除色、除臭、去除有機物和COD方面效果很好。將臭氧用于處理有機廢水中有機物，使用方便，反應(yīng)速度快，無二次污染。其氧化降解有機物機理有兩種：

（1）直接反應(yīng)，臭氧直接同有機物反應(yīng)；

（2）間接反應(yīng)，臭氧分解產(chǎn)生?OH與有機物反應(yīng)。

有關(guān)研究表明：臭氧預(yù)處理垃圾滲濾液，COD去除率最高可達(dá)73.2%，垃圾滲濾液可生化性從原來0.12提高到0.61。王開演等人對生化處理后垃圾滲濾液進(jìn)行臭氧-BAF工藝深度處理，出水COD值低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)值。

單獨使用臭氧氧化法處理垃圾滲濾液存在O3利用率低、氧化能力不足、處理費用高及降解效果差等諸多問題。因此，為了提高O3利用效率、氧化速度和氧化能力，國內(nèi)外學(xué)者廣泛地探索了多項催化手段與臭氧氧化技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，促進(jìn)O3分解產(chǎn)生具有更強氧化能力自由基（如?OH）從而形成臭氧聯(lián)合高級氧化法，如O3/催化劑、O3/H2O2、O3/UV、O3/UV/H2O2等聯(lián)合工藝技術(shù)。這些聯(lián)合工藝不但有效地提高了氧化效率，而且垃圾滲濾液可生化性也得到很大提高。劉衛(wèi)華等人研究表明，與單純臭氧氧化相比，采用催化臭氧氧化可明顯提高TOC和COD去除率。臭氧催化法與其他方法（混凝、生化法）聯(lián)用工藝[20-21]處理垃圾滲濾液，出水COD值低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)值。

臭氧催化法的優(yōu)點是能夠有效去除水中有機物，降低色度，提高滲濾液可生化性。但也存在一些問題：催化劑較貴且重復(fù)利用率低、臭氧產(chǎn)生效率低、處理費用高等。如何提高臭氧利用效率及產(chǎn)生效率，找出催化效果好、壽命長、重復(fù)利用率高的催化劑，研究高效低能耗的臭氧發(fā)生裝置來降低成本是該技術(shù)應(yīng)用于實際中的關(guān)鍵。

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