電氧化-絮凝耦合工藝深度處理垃圾滲濾液效能研究.pdf

1、城市生活垃圾產(chǎn)量隨著經(jīng)濟(jì)和城市的發(fā)展在快速增長，衛(wèi)生填埋場垃圾滲濾液的產(chǎn)量也隨之增長。妥善處理垃圾滲濾液是一直以來就需要解決的難題，常采用“預(yù)處理+生化處理+深度處理”的三段式處理流程。經(jīng)生化處理后的滲濾液中仍含有部分氨氮和COD等污染物?，F(xiàn)在普遍采用膜技術(shù)作為深度處理工藝，雖然可使出水達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，但存在前期投資高、運(yùn)行費(fèi)用高、濃縮液難以處理等問題。在新修訂的《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889—2008）發(fā)布之后，開發(fā)其他具有

2、實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值的垃圾滲濾液深度處理工藝迫在眉睫。
　　本研究構(gòu)造電化學(xué)耦合工藝深度處理垃圾滲濾液，去除垃圾滲濾液中的氨氮、COD、TN、TP和色度等污染物。本文主要完成了耦合工藝的陰陽極材料的確定；利用響應(yīng)曲面法對耦合工藝的運(yùn)行條件（極板間距、循環(huán)流速、Cl-濃度）進(jìn)行優(yōu)化，得到耦合工藝處理COD和TN的最優(yōu)運(yùn)行條件；初步探究耦合工藝的反應(yīng)機(jī)理等研究。
　　通過比較不同陰陽極材料對耦合工藝處理效果的影響，研究表明，尺寸穩(wěn)定

3、的鈦基氧化物極板釕銥錫（RIS）電極對氨氮和COD的去除效果優(yōu)于銥鉭錫（ITS）和摻硼金剛石電極（BDD）電極；RIS、ITS和BDD電極對于TN的處理效果沒有明顯區(qū)別；與RIS和ITS電極相比，BDD陽極會導(dǎo)致大量無機(jī)消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生，又因?yàn)镽IS電極價(jià)格低廉，有利于擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)規(guī)模。綜合考慮下選擇RIS電極作為實(shí)驗(yàn)陽極。陰極材料對比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，碳?xì)趾豌~鎳合金作陰極對各種污染物的處理效果的影響不明顯。因?yàn)樘細(xì)謨r(jià)格低廉，綜合考慮去除效果和經(jīng)濟(jì)因

4、素，選擇碳?xì)肿鳛閷?shí)驗(yàn)陰極。
　　通過對耦合工藝的影響因素極板間距、循環(huán)流速、pH值和氯離子濃度進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，選定極板間距、循環(huán)流速和氯離子濃度作為優(yōu)化條件。通過對響應(yīng)曲面法優(yōu)化耦合工藝進(jìn)行研究，得到以下結(jié)果：COD去除的最佳條件為極板間距3.8cm，循環(huán)流速1mL/min，Cl-濃度5556mg/L；處理TN的最佳運(yùn)行條件為極板間距5.7cm，循環(huán)流速1mL/min，Cl-濃度5437mg/L；TP最佳運(yùn)行條件為極板間距3.02

5、cm，循環(huán)流速6.26mL/min，Cl-濃度3000mg/L。在最優(yōu)條件下，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)COD去除率為84.6％，TN去除率為86.4%，TP去除率為82.11%，與模型預(yù)期值較接近。響應(yīng)曲面法方差分析結(jié)果表明二次響應(yīng)面擬合模型和實(shí)際數(shù)據(jù)關(guān)系達(dá)到顯著性水平。
　　通過分析對比實(shí)驗(yàn)中進(jìn)出水水質(zhì)和反應(yīng)沉淀物成分，初步探究耦合工藝反應(yīng)機(jī)理，得到的結(jié)論有：滲濾液中氨氮的處理主要由于RIS陽極的析氯作用，即電氧化作用；COD和色度主要