混凝沉淀-Fenton-NaClO氧化深度处理垃圾渗滤液

用混凝沉淀-Fenton-NaClO氧化联合深度处理垃圾渗滤液,利用单因素变量法得出:混凝实验在PFS投加量为1.2g/L、pH=6、搅拌时间为30min的条件下进行,COD、氨氮和色度的去除率分别达到56.60%、15.62%和56.52%;混凝出水在初始pH为4、H2O2投加量为80mmol/L、n(H2O2)∶n(F2+)比为1∶1、反应时间为60min的条件下进行Fenton氧化,COD、氨氮和色度的去除率分别达到71.38%、21.43%和95.24%;Fenton氧化出水在pH为6、NaClO投加量为60mmol/L、反应时间为60min的条件下进行NaClO氧化,COD和氨氮去除率分别为83.42%和99.57%;联合工艺COD、氨氮和色度去除率分别为96.68%、99.69%和98.04%,出水浓度分别为63mg/L、0.47mg/L和18倍,均可满足《生活垃圾填埋污染控制标准(GB16889-2008)》中规定的排放标准。     

响应面法优化Fenton处理难降解反渗透垃圾浓缩渗滤液

采用了基于中心复合设计(CCD)的响应面分析方法(RSM)研究了Fenton试剂处理难降解反渗透垃圾浓缩渗滤液过程中初始pH、FeSO4.7H2O用量、[H2O2]/[Fe2+]摩尔比3个因素对浓缩液中COD去除率的影响。由Design Ex-pert 7.1软件设计分析实验数据,得到了一个二次响应曲面模型,模型具有较高的回归率(R2=0.9699),与实验结果吻合程度较高。该模型显示COD的去除率与3个因素之间不是简单的单调函数关系,它们彼此之间存在一个最佳数值而使去除率达到最高。H2O2与Fe2+之间具有很强的相互增效作用,COD的去除由氧化作用和混凝作用共同完成。在最佳pH值为3.75,FeSO4.7H2O投加量为17.91 mmol/L、[H2O2]/[Fe2+]摩尔比为1.36的反应条件下,COD去除率能达到最高值(72.25%)。     

MFPAC混凝沉淀-矿化垃圾吸附预处理垃圾渗滤液

采用化学还原法制备纳米四氧化三铁,与聚合氯化铝(PAC)制备MFPAC磁性混凝剂,利用混凝沉淀-矿化垃圾吸附预处理垃圾渗滤液,用单因素变量法确定实验的最佳运行参数。结果表明:MFPAC磁性混凝剂对COD和色度的去除效果优于单独投加混凝剂PAC,在纳米四氧化三铁与PAC的质量比为1∶3、MFPAC的投加量为1.5 g·L~(-1)、搅拌条件为转速为300 r·min-1下搅拌60 s、溶液pH值为7.5(垃圾渗滤液原水的pH值)、絮凝时间为30 min的最佳运行条件下,COD由5 810 mg·L~(-1)降低到2 173 mg·L~(-1),色度由1 658倍降低到556倍,其COD去除率为62.6%,色度去除率为66.5%;利用矿化垃圾作为吸附剂处理MFPAC混凝处理后的出水,在矿化垃圾粒径小于2 mm、焙烧温度为700℃、吸附剂投加量为40 mg·L~(-1)、pH值为9的最佳条件下,经过12 h的处理,COD和氨氮的去除率分别为56.7%和68.4%,最终出水的COD和氨氮的浓度分别为941 mg·L~(-1)和343 mg·L~(-1);最终,MFPAC混凝沉淀-矿化垃圾吸附工艺对垃圾渗滤液COD、色度和氨氮的去除率分别为83.8%、78.5%和74.3%。     

光电芬顿氧化法深度处理垃圾渗滤液研究

采用光电芬顿氧化法对北京市某垃圾填埋场已经生化处理后的垃圾渗滤液进行深度处理,分别考察了电流强度和铁的不同价态等因素对渗滤液总有机碳（TOC）、化学需氧量（COD）以及色度去除效果的影响,并对阳极氧化、电芬顿和光电芬顿不同反应过程进行了对比。通过分析渗滤液UV-Vis光谱(200～500 nm)变化和渗滤液中有机污染物的分子量变化,发现光电芬顿反应可以明显改善渗滤液生化性。深入研究了反应过程中铁价态的变化规律。试验结果发现,以高比表面积的活性炭纤维(ACF)为阴极的光电芬顿反应可以有效降解垃圾渗滤液,在pH为3,Fe²⁺ 浓度为1 mmol/L,电流为0.5 A,O₂通入量为250 mL/min条件下降解360 min,垃圾渗滤液TOC和COD去除率分别达到78.9%和62.8%,色度完全去除。     

混凝与Fenton联用处理垃圾渗滤液的效能及成本

为对混凝/Fenton工艺与Fenton/混凝工艺处理垃圾渗滤液的效果和成本进行比较,分别对年轻渗滤液和老龄渗滤液原液按照混凝/Fenton工艺与Fenton/混凝工艺2种技术路线进行处理。实验结果表明,Fenton试剂对年轻垃圾渗滤液和老龄垃圾渗滤液COD去除率最高的反应条件为pH=3.5、H2O2和Fe2+的摩尔比为6、H2O2和渗滤液原液的COD质量比为3、反应时间4 h;在PAC与渗滤液原液的COD质量比为0.6时,PAC混凝对渗滤液原液的COD去除率最高。在对渗滤液COD去除率最高的Fenton反应和PAC混凝反应条件下,混凝/Fenton工艺对年轻渗滤液和老龄渗滤液的COD去除率分别为90.56%和86.56%;Fenton/混凝工艺对年轻渗滤液和老龄渗滤液的COD去除率分别为89.99%和85.99%,2种技术路线对渗滤液COD的去除率相差不大,但先PAC混凝后Fenton氧化工艺比先Fenton后混凝工艺每t节省62.6元,是更优化的渗滤液处理工艺。     

MAP-Fenton法预处理垃圾渗滤液的实验研究

采用MAP-Fenton法对垃圾渗滤液进行预处理研究,以氨氮和COD的去除率为衡量指标,根据单因素实验和正交实验确定其最佳工艺条件。MAP阶段的最佳工艺条件:pH=9.5、Mg2+∶NH+4∶PO3-4(摩尔比)=1.3∶1.0∶1.3、反应时间为25min;Fenton阶段的最佳工艺条件:pH=3.5、30%(质量分数)H2O2投加量20mL/L、H2O2∶FeSO4·7H2O(摩尔比)=5∶1、反应时间为2.0h。在上述最佳工艺条件下,垃圾渗滤液氨氮和COD去除率的平均值分别为93.89%和90.12%。     

鸟粪石结晶法去除垃圾渗滤液中NH_4~+-N的效果研究

研究了鸟粪石结晶法对经混凝预处理后的垃圾渗滤液中NH4+-N的去除效果,考察了不同影响因素对NH4+-N去除效果的影响,并进行了磷酸铵镁(MgNH4PO4·6H2O,简称MAP)沉淀的表征及成分分析,并提出了反应后溶液中Mg2+、PO43-及MAP的回收利用办法。结果表明,反应的最佳条件为:pH8.5～9.5,Mg2+∶NH4+∶PO34-(摩尔比)=1.1∶1.0∶1.3,反应温度30℃,反应时间为25 min时,此时NH4+-N的去除率达94.70%;最佳沉淀剂投加组合为MgCl2.6 H2O与Na2HPO4·12H2O;pH为9.0时生成的沉淀符合典型MAP沉淀的晶体结构,生成的沉淀大部分为MAP,且没有氰化物、酚等有害物质的检出,而pH为10.5时生成的沉淀由许多疏松的微小沉淀颗粒组成,排列较杂乱,影响了沉淀的纯度。利用鸟粪石结晶法去除混凝预处理后的垃圾渗滤液中NH4+-N技术可行,经济效益合理,具有广阔的应用前景。     

超声/Fenton联用技术处理垃圾渗滤液中的有机物

详细研究了超声/Fenton联用技术对垃圾渗滤液中有机物的处理效果.研究内容包括:超声波频率对垃圾渗滤液色度和COD去除率的影响,超声波功率对垃圾渗滤液色度和COD去除率的影响以及Fenton试剂用量和pH值对垃圾渗滤液色度去除率和COD去除率的影响.还利用一次正交回归实验确定了超声/Fenton联用技术处理垃圾渗滤液的优化条件,并在优化条件的基础上,对超声波技术、Fenton高级氧化技术和超声/Fenton联用技术对垃圾渗滤液的处理效果进行比较研究.研究结果表明:超声/Fenton联用技术对垃圾渗滤液的色度去除率和COD去除率最高,其色度去除率接近100%,COD去除率达到73.5%.超声/Fenton联用技术处理垃圾渗滤液的优化条件是:超声频率为28 kHz,超声功率为75W,Fe2 浓度为280 mg/L,H2O2浓度为1.29×104 mg/L,pH值为2.5.超声波的频率、功率和Fenton试剂用量之间存在优化匹配值.     

磁性聚合硫酸铁混凝—NaClO氧化处理垃圾渗滤液

采用化学还原法制备的纳米Fe3O4与聚合硫酸铁(PFS)复合制备磁性聚合硫酸铁(MPFS)混凝剂,利用MPFS混凝—NaClO氧化组合工艺处理垃圾渗滤液,用单因素实验确定最佳运行参数。结果表明:MPFS对COD的去除效果优于PFS,在纳米Fe3O4与PFS的质量比为1∶3、MPFS投加质量浓度为3.5g/L、pH为6.5、混凝时间为25 min时,混凝效果最佳;混凝出水在NaClO投加摩尔浓度为140mmol/L、pH为6.0、氧化温度为50℃、氧化时间为65 min时,氧化效果最佳。在最佳运行条件下,MPFS混凝—NaClO氧化组合工艺对垃圾渗滤液COD、色度和氨氮的去除率分别达到88.2%、77.4%、80.3%。     

Fenton氧化-活性炭吸附协同深度处理垃圾渗滤液的研究

以上海某垃圾填埋场垃圾渗滤液为研究对象,采用Fenton氧化-活性炭吸附协同处理工艺对其处理效果进行研究。探讨了投加方式以及H2O2浓度、Fe2+浓度、活性炭投加量、温度、pH等因素对COD去除率的影响。结果表明:采用先投加活性炭吸附30 min后投加Fenton试剂反应150 min的方式能够获得最好的COD去除效果。正交实验表明各因素对COD去除的主次关系为:活性炭投加量Fe2+浓度反应温度H2O2浓度pH值;其最优化条件为:活性炭投加量为16g/L,Fe2+浓度为29 mmol/L,反应温度为60℃,H2O2浓度为78 mmol/L,pH值为3。     

Fenton氧化降解垃圾渗滤液中COD的动力学研究

对絮凝预处理后的垃圾渗滤液进行Fenton氧化处理。通过微分法对Fenton氧化的反应级数进行求解,确定其反应级数为2,并初步建立了Fenton氧化的动力学模型,即1/c=1/c0+kt,由此建立起来的降解的动力学模型与实验数据相吻合;在4个实验基准条件下———初始COD浓度为960 mg/L、pH值4、H2O2投加量0.4 mol/L、nH2O2/nFe2+3∶1,探讨了其中某一变量对反应速率的影响。实验水样为絮凝反应出水,进水COD浓度为912～960 mg/L,出水COD浓度为80～112 mg/L,COD去除率在87%～92%之间,表明Fenton试剂能够有效地处理垃圾渗滤液。     

微波诱导AC/Cu、AC/Fe催化非均相Fenton 反应催化降解垃圾渗滤液

采用活性炭载体负载Cu、Fe为催化剂,在微波诱导作用下,对垃圾渗滤液污染物进行降解。实验结果表明,活性炭负载金属前经适当浓度硝酸浸泡处理后,催化剂对COD去除率提高可超过15%,过高硝酸盐浓度对COD去除有不利影响;催化剂对COD去除率随Cu、Fe金属负载量增加呈先增加后降低的趋势,催化剂对Cu、Fe的最佳负载量分别为质量百分比2.11%和1.12%。对于AC-Cu体系,在初始pH=3,H2O2投加量为4.98×103mg/L,催化剂用量为5.0×103mg/L,420 W功率下微波辐射10 min时,垃圾渗滤液COD去除率可达到84.13%;对于AC-Fe体系,当H2O2投加量为0.33×103mg/L,催化剂AC-Fe用量为2.0×104mg/L,420 W功率下微波作用10 min时,垃圾渗滤液COD去除率为60.16%。分析2种催化剂对COD去除差异的原因,可能是催化剂AC-Cu表面单分子分布的阈值比AC-Fe高。降解液的pH值对AC-Cu体系、AC-Fe体系COD去除影响存在拐点,最高COD去除率点对应的降解液pH值为3。微波辐射功率较低时,体系COD去除率随辐射功率增加而增加;辐射功率较高时,高温下垃圾渗滤液中有机硫化物分解成小分子硫化物,对催化剂活性存在一定抑制作用。     

Fenton法处理垃圾渗滤液MBR-NF浓缩液

采用Fenton法处理MBR-NF浓缩液,考察了FeSO4·7H2O投加量、n(H2O2)/n(Fe2+)投加比、初始pH对渗滤液MBR-NF浓缩液处理效果的影响,并在最佳实验条件下,探讨浓缩液富里酸(FA)、亲水性有机物(HyI)组分在Fenton氧化前后组成的变化。研究结果表明,在FeSO4·7H2O投加量为0.055 mol/L、n(H2O2)/n(Fe2+)投加比为4、初始pH为7.58时,对COD、腐植酸(UV254)、色度(CN)的去除率分别为79.6%、93.7%和97.8%。Fenton氧化后,浓缩液中有机物组分含量发生了较大变化,腐植酸含量下降,HyI成为渗滤液溶解性有机物主要成分。紫外-可见光谱表明,Fenton法对FA去除效果较好,而对HyI氧化效果较差;傅立叶红外光谱显示,经Fenton氧化后,FA的结构发生了明显变化,而HyI则变化不明显。     

垃圾渗滤液生化出水的脱色研究

分别采用脉冲电解法、混凝沉淀法、芬顿氧化法、高铁酸钾氧化法对垃圾渗滤液生化出水进行处理,考察了处理效果。结果表明：铁电极电解法和芬顿试剂氧化法均能脱除垃圾渗滤液的色度,去除有机物质。铁电极电解对色度的去除率可达98．4％,COD去除率可达84．4％;芬顿试剂氧化对色度的去除率可达99％,COD去除率可达85．8％。两种方法均能使出水达到排放标准。同时比较了各种处理方法的运行成本,在达到同样出水标准的前提下,铁电极电解运行成本远低于芬顿试剂氧化,为3．67元／t水,而芬顿试剂药剂成本为8．67元／t水。     

准好氧矿化垃圾反应床＋超声／芬顿联用技术处理垃圾渗滤液

针对垃圾渗滤液污染物浓度高、可生化性差等特点,采用准好氧矿化垃圾反应床＋超声／芬顿联用技术对垃圾渗滤液进行预处理。准好氧矿化垃圾床处理后渗滤液中COD、氨氮、总磷、色度的去除率分别为80％、85％、92％和85％。通过单因素实验和正交实验,确定了超声／Fenton法最佳工艺条件。经该组合工艺后,渗滤液中COD、氨氮、总磷和色度的最高去除率分别可达96％、86％、94％和95％,且出水无臭,颜色为淡黄色,BOD5／COD从0．16增至0．35左右,可生化性基本满足后续生物处理需要,且COD、总磷这2个指标达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889—2008）规定的排放标准。     

微电解-Fenton深度处理制药废水影响因素与参数控制

采用铁炭微电解-Fenton联合工艺深度处理制药废水生化出水,探讨了初始pH、曝气量、反应时间等因素对微电解出水Fe2+和Fe3+变化规律、COD降解速率以及后续Fenton氧化效果的影响,为优化微电解-Fenton氧化联合工艺提出了微电解间歇加酸的理论。间歇加酸可提高微电解系统中COD降解速率和Fe2+含量,使后续Fenton氧化无需投加FeSO4·7H2O即可达到较好的COD去除效果。结果表明,当初始pH=2.5,曝气量为0.6 m3/h,间歇加酸30 min/次,微电解反应2 h,出水投加1 mL/L的H2O2进行Fenton氧化2 h,COD总去除率可达81.33%;间歇加酸30 min/次可将微电解反应2 h出水Fe2+浓度从50 mg/L提高至151 mg/L,COD降解速率从10.6 mg COD/(L·h)提高至22.2 mg COD/(L·h)。     

垃圾渗滤液生物处理出水的深度处理组合工艺

采用"混凝-电解氧化-完全混合式活性污泥法(CSTR)"组合工艺深度处理垃圾渗滤液生物处理出水。探索了工艺的组合及各种工艺操作条件对垃圾渗滤液深度处理效果的影响,并对其影响机理进行了初步探讨。结果表明,以PAC为混凝剂时,在pH和药剂(有效成分)投加量分别为6.0和600 mg/L条件下,渗滤液COD去除率达到50%,有效降低了难溶惰性COD含量,缩短了后续电化学处置时间。混凝工艺后,采用电化学工艺处理,在最优工艺条件下:pH为6.0、电流I为1.2 A(电流密度为18.18 mA/cm2)、Cl-投加量为1 000 mg/L、极板距离为2 cm,电解30 min渗滤液COD去除率达到36%,同时,难降解有毒物含量明显降低,渗滤液可生化性TbOD/COD由10%提升至最大值64%。最后采用CSTR处理渗滤液电解出水,系统出水COD、氨氮和色度分别为100~150 mg/L、7~13 mg/L和25倍,为反渗透(RO)工序提供了良好的水质条件。     

Treatment of coking wastewater by an advanced Fenton oxidation process using iron powder and hydrogen peroxide

In this study the treatment of coking wastewater was investigated by an advanced Fenton oxidation process using iron powder and hydrogen peroxide. Particular attention was paid to the effect of initial pH, dosage of H₂O₂ and to improvement in biodegradation. The results showed that higher COD and total phenol removal rates were achieved with a decrease in initial pH and an increase in H₂O₂ dosage. At an initial pH of less than 6.5 and H₂O₂ concentration of 0.3 M, COD removal reached 44-50% and approximately 95% of total phenol removal was achieved at a reaction time of 1 h. The oxygen uptake rate of the effluent measured at a reaction time of 1 h increased by approximately 65% compared to that of the raw coking wastewater. This indicated that biodegradation of the coking wastewater was significantly improved. Several organic compounds, including bifuran, quinoline, resorcinol and benzofuranol were removed completely as determined by GC-MS analysis. The advanced Fenton oxidation process is an effective pretreatment method for the removal of organic pollutants from coking wastewater. This process increases biodegradation, and may be combined with a classical biological process to achieve effluent of high quality.     

Hybrid zero valent iron (ZVI)/H2O2 oxidation process for landfill leachate treatment with novel nanosize metallic calcium/iron composite

A novel nanosize metallic calcium/iron dispersed reagent was synthesized and tested as coagulant/catalyst in a hybrid zero valent iron (ZVI)/H₂O₂ oxidation process to treat leachate. Two different types of leachates, one from municipal solid waste (MSW) tipping hall (MSWIL) and second from an MSW landfill site (MSWLL), were collected and characterized. The morphology, elemental composition, and mineral phases of the nano-Ca/CaO and nano-Fe/Ca/CaO were characterized by scanning electron microscopy–electron dispersive spectroscopy (SEM-EDS) and x-ray powder diffraction (XRD) analysis. The coagulation process with 2.5 g L^?1 nano-Ca/CaO attained 64.0, 56.0, and 20.7% removal of color, chemical oxygen demand (COD), and total suspended solids (TSS) in MSWLL. With only 1.0 g L^?1 of nano-Fe/Ca/CaO, relatively high color, COD and TSS removal was achieved in MSWLL at 67.5, 60.2, and 37.7%, respectively. The heavy metal removal efficiency reached 91–99% after treatment with nano-Fe/Ca/CaO in both leachate samples. The coupling process, using 1.0 g L^?1 of nano-Fe/Ca/CaO and 20 mM H₂O₂ doses, achieved enhancement removal of color, COD, and TSS, up to 95%, 96%, and 66%, respectively, without initial pH control. After this treatment, the color, COD, TSS, and heavy metals were significantly decreased, fitting the Korean discharge regulation limit. A hybrid coupled zero valent iron (ZVI)/H₂O₂ oxidation process with novel nanosized metallic calcium/iron dispersed reagent proved to be a suitable treatment for dealing with leachate samples.

Implications: Conventional treatments (biological or physicochemical) are not sufficient anymore to reach the level of purification needed to fully reduce the negative impact of landfill leachates on the environment. This implies that new treatment alternatives species must be proposed. A coupled zero valent iron (ZVI)/H₂O₂ oxidation process proved to be a suitable treatment for dealing with leachate samples. Coagulation with nFe/Ca/CaO allows 91–99% of heavy metals removal. The coupled coagulation–oxidation process by nFe/Ca/CaO reveals excellent ability to treat leachate. After coupled treatment the color, COD, and TSS were also much lower than the discharge regulation limit.