Solar photocatalytic treatment of landfill leachate using a solid mineral by-product as a catalyst

The treatment of municipal solid waste landfill leachate in a pilot plant made up of solar compound parabolic collectors, using a solid industrial titanium by-product (WTiO₂) containing TiO₂ and Fe(III) as a photocatalyst, was investigated. In the study evidence was found showing that the degradation performed with WTiO₂ was mainly due to the Fe provided by this by-product, instead of TiO₂. However, although TiO₂ had very little effect by itself, a synergistic effect was observed between Fe and TiO₂. The application of WTiO₂, which produced coupled photo-Fenton and heterogeneous catalysis reactions, achieved a surprisingly high depuration level (86% of COD removal), higher than that reached by photo-Fenton using commercial FeSO₄ (43%) in the same conditions. After the oxidation process the biodegradability and toxicity of the landfill leachate were studied. The results showed that the leachate biodegradability was substantially increased, at least in the first stages of the process, and again that WTiO₂ was more efficient than FeSO₄ in terms of increasing biodegradability.     

Fenton法处理垃圾渗滤液的参数优化及反应动力学模型

采用Fenton法处理垃圾渗滤液,研究反应时间、初始浓度、pH、Fenton试剂用量对垃圾渗滤液TOC去除率的影响。研究结果表明,最优反应条件是反应时间30 min,初始pH为3.0,初始[H2O2]0=7 310 mg/L,最佳[H2O2]/[Fe2+]摩尔比为5,反应温度为室温,此时渗滤液的TOC去除率达到70.3%。渗滤液矿化过程符合一级反应动力学,并建立了符合该渗滤液的反应动力学模型。     

Fenton法降解垃圾渗滤液中的溶解性有机质

垃圾渗滤液是一种高浓度难降解废水,含有大量有毒物质和溶解性有机质（dissolved organic matter, DOM）,可生化性差。Fenton试剂（Fe2++H2O2）能产生活性极强的羟基自由基（·OH）,能快速氧化渗滤液中DOM和微量有机物质。本研究采用Fenton法处理垃圾渗滤液,结果表明,在优化的处理条件下,渗滤液COD和TOC去除率分别为65%和42%,其中混凝作用去除的COD和TOC分别为20%和21%。进一步通过紫外可见光谱扫描、SUVA254、E3/E4等指标评价,发现Fenton法可以有效降低渗滤液中的DOM含量,大分子有机物的含量明显减少,而分子量小的有机物含量相对增加,反应体系中溶解性有机物分子量随着反应的进行而降低,腐殖化程度降低。利用GC-MS定性出渗滤液原液中47种有机物,该类有机物在Fenton反应后上清液中未再检出,但5种物质（邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯、植酮、角鲨烯、麥角甾烷醇和二氢胆固醇）在沉淀的铁泥中检出。研究发现不同pH值、H2O2和Fe2+浓度条件下,残留的COD与DOM、TOC和UV254存在显著的相关关系（R2> 0.9）。本研究结果为改进垃圾渗滤液处理工艺和探索DOM在Fenton过程中的降解行为提供科学依据。     

放射通道碟管式反渗透(RCDTRO)系统处理垃圾渗滤液

研究了碟管式反渗透（RCDTRO）系统处理垃圾渗滤液的性能,通过测定处理效果和对膜污染的抵抗力,对RCDTRO的性能进行了评估。研究表明：在不进行预处理和后置处理的情况下,一级RCDTRO系统对COD的去除率为（98.89±0.26）%、氨氮（NH4+-N）的去除率为（96.04±0.21）%、脱盐率为（97.53±0.18）%;良好的出水质量和对膜污染的强抵抗力（更长的清洗周期）进一步说明了RCDTRO系统处理渗滤液的技术可行性和经济适用性。其次,实验得出最佳的操作条件范围：压力为4.2~5.0 MPa,加压泵的频率为35 Hz,回收率为65%~75%。结果表明RCDTRO系统处理渗滤液在技术上和经济上都是可行的,并且能够在相对较低的压力下维持较高的处理效率。     

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。     

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。     

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.     

Enzymatic treatment of sanitary landfill leachate

The objective of this investigation was to study the effectiveness of applying enzymes (bioaugmentation) for enhancement of biological treatability of leachates generated in a typical municipal solid waste sanitary landfill. The basic purpose of enzyme use is to enforce the biodecomposition of organic constituents, as well as to reduce nitrogen content. A laboratory-scale sequencing batch (bio)reactor (SBR) was used for the examination of enzymatic application. The effect of different operation strategies on the efficiency of this biological treatment process was studied to optimize performance, especially for the removal of nitrogen compounds and of biodegradable organic matter. It was found that the enzymatic process was able to remove organic matter effectively (expressed as BOD5 and COD) and nitrogen content, color and turbidity.     

UV-Fenton、Fenton和O3氧化法处理垃圾渗滤液反渗透膜浓缩液的对比研究

对比分析了UV-Fenton法、Fenton法和O3氧化法对垃圾渗滤液反渗透膜浓缩液的处理特性。结果表明:UV-Fenton法最佳反应条件为反应时间120 min,pH为4.0,H2O2和Fe(II)的投加量分别为6 000 mg·L-1和3 000 mg·L-1;Fenton法最佳反应条件为反应时间90 min,pH为4.0,H2O2和Fe(II)的投加量分别为10 000 mg·L-1和4 000 mg·L-1;O3氧化法最佳反应条件为反应时间90 min,pH为8.0,O3投加量为5 g·L-1。在上述反应条件下,UV-Fenton法、Fenton法和O3氧化法对垃圾渗滤液反渗透膜浓缩液的COD去除率分别为72%、60%和68%,对TOC和总氮(TN)均有较好的去除效果,但是对NH4+-N去除不佳。UV-Fenton法和Fenton法对于总磷(TP)的去除优于O3氧化法。     

混凝+芬顿法对中晚期垃圾渗滤液色度去除

垃圾渗滤液经一般生化处理后色度很大。对混凝和芬顿法结合深度处理垃圾渗滤液对色度去除进行了研究。混凝段通过中心复合设计(简称CCD)和响应面方法(简称RSM)分析了混凝的色度去除率的响应特征,建立了实际因素的最终方程模型:Y(色度去除率,%)=-553.40+73.74A+229.06B+0.38AB-34.16A2-22.67B2,(Y、A、B分别代表色度去除率、投加量和pH)并对絮凝条件进行优化,得到混凝反应的最佳优化条件:投加量1.11 g/L,pH 5.06,及在此条件下的去除率67.2%。在芬顿段,将芬顿反应对水中亲水性有机物相对含量(UV254)与对色度的去除特征相结合进行了研究,证明色度的去除跟该类有机物的去除有关,色度去除率最优值条件选择为H2O2/COD=1.0,Fe2+/H2O2=0.35∶1,而初始pH=2.5时对色度的去除达到99%以上。整个工艺出水可达到达标排放标(GB16889-2008)。     

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。     

中晚期垃圾渗滤液的处理研究

垃圾渗滤液的处理一直是近几年污水处理领域的热点和难点问题.采用"吹脱-SBR-混凝沉淀-氯化"处理工艺对中晚期垃圾渗滤液进行实验研究,确定了各工艺的最佳运行参数,并对SBR的强化进行了新的探索.结果表明,该工艺可使垃圾渗滤液的COD值从1360 mg/L下降到93.6 mg/L,BOD5值从320 mg/L降低到28mg/L,NH3-N的值从1098.6 mg/L下降到16.1 mg/L,出水色度接近无色,处理效果良好.     

生活垃圾填埋场渗滤液处理技术研究

根据处理工艺原理的不同 ,分别介绍生化和物化处理技术、膜处理技术、土地处理技术和蒸发处理技术等处理工艺研究与应用的进展情况 ,同时根据我国填埋场渗滤液的产生特点和处理处置现状 ,展望了我国渗滤液处理工艺的发展趋势。     

利用水泥处理垃圾渗滤液生物处理出水的研究

利用水泥的表面吸附和水化反应性质处理垃圾渗滤液生物处理出水可以取得很好的效果,COD的去除率可达69.5%.处理效果与水灰比、反应时间密切相关,低水灰比和较长反应时间对COD的去除更为有利.对处理前后水样的COD和TOC分析表明,水泥对非TOC贡献的COD有很强的去除效果.     

垃圾填埋场渗滤液的蒸发处理工艺

垃圾填埋场渗滤液是一种难于处理的废水。本文首先对垃圾渗滤液处理工艺所存在的问题进行分析 ,指出蒸发处理垃圾渗滤液是一类有发展前景的工艺 ,然后综述了垃圾填埋场渗滤液的蒸发处理工艺     

垃圾渗滤液处理工艺运行参数优化与技术比较

垃圾渗滤液是公认的一种成分复杂且难以处理的高浓度有机废水,笔者在北京市海淀区六里屯垃圾填埋场通过2007—2010年垃圾渗滤液处理的工程实践,以COD和氨氮的去除率为指标,研究了不同的垃圾渗滤液处理工艺组合,以及不同运行参数条件下对垃圾渗滤液的处理效果。结果表明,在中温UASB和A/O的平均水力停留时间(HRT)缩短1/3的情况下,通过改进A/O段曝气方式,优化系统的pH、DO等运行参数,用MBR替代絮凝工艺,使整个组合工艺对COD的年平均去除率达到了94.3%,氨氮的去除率维持在99.5%以上,出水氨氮稳定在10 mg/L以内,而改造前的COD与氨氮的年平均去除率仅为82.2%与55.3%。与改造前的UASB+A/O+絮凝工艺组合相比,改造后的UASB+A/O+MBR工艺组合具有更高的污染物去除能力、更好的抗缓冲性和稳定性。     

城市生活垃圾填埋场渗滤液处理方案探讨

对垃圾填埋场渗滤液水处理工艺方案及相关技术进行了分析 ,针对合并处理与单独处理方案本身存在的问题 ,提出以渗滤液回灌技术作为合并处理中预处理工艺 ,削减单独处理方案中生化负荷并加速渗滤液水质稳定化的设想     

自动控制技术在垃圾渗滤液处理中的应用研究

在国内垃圾渗滤液处理工艺的基础上,对其自动控制系统进行研究.主要介绍了该自动控制技术的设计方法及应用实例,并对自动控制及手动控制运行进行了对比研究.研究结果表明,该自动控制技术能较好地适应水质波动大的垃圾渗滤液,同时较好地解决了设备的防腐蚀问题.     

Magnetic ion exchange treatment of stabilized landfill leachate

Stabilized landfill leachate is characterized by a high concentration of non-biodegradable organic matter, which is similar in chemistry to dissolved organic matter (DOM) in the natural aquatic environment. Magnetic ion exchange (MIEX) resin treatment is well-studied in drinking water for removal of DOM from natural waters. There are fewer studies evaluating MIEX treatment of waste waters, and there is no previous work evaluating MIEX treatment of landfill leachate. This work systematically evaluated MIEX treatment of stabilized landfill leachate and evaluated the results in the context of previous studies of MIEX treatment of natural and waste waters. Five leachates from four landfills were evaluated as a function of MIEX resin dose, mixing time, and regeneration efficiency. MIEX resin removed DOM from landfill leachate, even in the presence of a reported high background concentration of inorganic ions. MIEX resin that was exhausted with leachate DOM was effectively regenerated with a concentrated NaCl solution, and regenerated MIEX resin performed similarly to virgin resin. For a majority of the leachates, the removal trend for MIEX resin was color > UV-absorbing substances > dissolved organic carbon ≈ COD > total nitrogen. Finally, MIEX resin removed a wider range of DOM from leachate than coagulation. The most important contribution of this work is that MIEX treatment of leachate followed very similar trends as MIEX treatment of natural waters, which will allow previous MIEX data to be used to estimate the treatment efficiency of other waste waters.     

生活垃圾填埋场渗滤液处理工程实例分析

本文通过实例阐述了“混凝沉淀+两级A/O(缺氧/好氧)-MBR系统(膜生物反应器)+SWRO(海水淡化反渗透)”组合工艺在生活垃圾渗滤液处理中的应用。实际运行结果表明,当进水平均COD浓度为2668.7 mg/L、NH₃-N质量浓度为2910 mg/L时,出水平均COD浓度为7.6 mg/L、NH₃-N质量浓度为1.9 mg/L,水质可满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)要求,运行成本合计约为60元/m³.本工程实例将为我国生活垃圾填埋场渗滤液处理提供技术支持与经验参考。