紫外光—降膜反应器处理垃圾渗滤液的研究
摘 要：采用紫外光与降膜反应器技术来深度处理垃圾渗滤液，研究了H2O2与污染物质化学计量比、Fe2+与H2O2比、水流速度以及溶解O2对COD去除效率的影响关系。实验结果表明：在H2O2与污染物质化学计量比小于0.78时，COD去除率实验值比理论值要大，且随计量比增加而增加，而计量比大于0.78时，实验值比理论值小，且随计量比的增加而小幅增加；Fe2+与H2O2之间存在一最佳比，在比为15.2×10-3时COD去除率最大；水流速度在反应初期对COD去除率有一定影响，而在反应后期影响不大；在合适时间段采取曝气充氧方式可提高紫外光反应速度。
0 引言
随着我国城市化、城镇化进程日益加快，城市、城镇居民产生的垃圾数量越来越大，垃圾卫生填埋已成为我国生活垃圾无害化处理的首选方式，然而垃圾渗滤液的处理是该方法全面推广所面临的主要障碍。由于垃圾渗滤液具有成分复杂、水质变化大、有机物含量高、可生化性差等特点，若不对其合理处置会对周边环境以及填埋场库区地下水产生污染，造成难以估量的损失，因此如何高效处理垃圾渗滤液一直是国内外研究焦点。目前对垃圾渗滤液的处理主要以生物法为主，应用时虽组合其它处理工艺，但效果并不理想，大多难以达标，为此，研究人员仍在积极寻找高效的处理方式。利用紫外光化学氧化技术进行垃圾渗滤液深度处理效果良好，已引起国内外的关注，但目前常采用的光化学反应器主要有浸入式、辐照水面式、台阶式，这些光反应器存在的问题是光源与渗滤液辐照面积有限或光源分布不均，造成光的利用效率下降，另外也很难在实际工程中应用。采用类似于麻石水膜除尘器结构的降膜反应器，可很好地解决上述光化学反应器的缺陷，提高光的利用效率。本文探讨了降膜反应器与紫外光氧化技术处理垃圾渗滤液相关技术条件，旨在为该反应器处理垃圾渗滤液提供一套合理可行的工艺参数。
1 实验部分
1.1 实验水样及水质
本实验所用的垃圾渗滤液来自武汉紫霞观垃圾填埋场(现已关闭)，水样在稳定塘中采集完后，用塑料壶密封运回实验室，并贮存在4℃的冰箱中，以供实验备用。实验前，对渗滤液的部分水质指标进行了检测，其各项水质指标如表1所示。
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1.2 实验装置简图
实验装置简图如图1所示。储液槽中的垃圾渗滤液在水泵作用下，经冷凝器冷却后，依次流过水泵、流量计，最后到达降膜反应器的上端，经两次溢流后，在反应器内壁形成均匀的水膜，水膜在从上往下流的过程中接受紫外光的照射，发生光化学反应，垃圾渗滤液在反应器下端由锥形漏斗收集后自流到储液槽中，此后垃圾渗滤液重复上述循环流动直到所设定的反应时间为止。降膜反应器大小为ф90×200，由不锈钢制作而成；紫外灯为中压汞灯，功率300W，紫外波长250nm，由反应器控制装置提供电源；由于紫外灯发热量大，为防止热辐射对垃圾渗滤液去除的影响，一方面将紫外灯放置在冷阱内降低辐射热量，另一方面垃圾渗滤液在实验全过程中流经冷凝器以保持水温恒定；冷阱由石英玻璃制作而成，其上有冷却水进出口；为防止冷阱内冷却水不足或断流，反应器控制装置具有报警功能，为方便操作，反应器控制装置可对运行时间、运行方式等功能进行设置。
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