高级氧化技术处理垃圾渗滤液的研究
摘要:垃圾渗滤液是一种成分复杂、有机物、氨氮浓度高的难处理废水,介绍了高级氧化技术在垃圾渗滤液处理中的研究与应用现状。主要介绍了臭氧氧化、光催化氧化、Fenton试剂、电氧化以及湿式氧化在处理垃圾渗滤液中的应用,分析了高级氧化技术处理垃圾渗滤液的原理,对国内外各种氧化技术在垃圾渗滤液处理中的应用进行了总结,并探讨了它们的优缺点。最后,提出了当前应用高级氧化技术处理垃圾渗滤液所存在的问题和发展方向。
关键词:垃圾渗滤液;高级氧化技术;催化氧化
随着世界经济和人口的发展,城市垃圾的产生量持续增加[1]。由于价格低廉,卫生填埋成为城市垃圾处理的通常做法。2000年,美国城市垃圾产生量约为 2·18亿吨,其中57%卫生填埋;同年中国城市垃圾产生量约为1·6亿吨,其中80%卫生填埋。
填埋的垃圾在雨水渗入及内在生物作用下,会产生大量的渗滤液。渗滤液中含有大量的污染物质,包括可吸附有机卤素、重金属、有机氯、苯酚、氨氮等物质。垃圾渗滤液的污染特征可用COD、BOD、BOD/ COD、pH、SS、NH3-N、重金属等参数表示。随着垃圾埋龄的增加,渗滤液的水质发生变化,表1为埋龄不同的垃圾渗滤液水质特征。
渗滤液中的污染物质不加以处理就排入自然水体,将对自然水体产生严重污染。但是由于垃圾渗滤液的水质复杂,污染物浓度高,处理难度很大。从上世纪70年代开始,就开始针对垃圾渗滤液处理的研究[2]。对“年轻”的渗滤液,可生化性较高,由于生化处理成本较低,所以生化处理成为通常选择的工艺。随着垃圾埋龄的增加,渗滤液中的挥发性脂肪酸在厌氧菌的作用下分解,渗滤液的pH升高,可生化性降低。随着厌氧过程的进行,渗滤液中的NH3-N也随之升高,生化处理难度加大。
“老”龄垃圾渗滤液可生化性低,处理难度大。利用高级氧化技术(AOT)处理“老”龄垃圾渗滤液越来越受到重视。在各种物理化学处理技术中,AOT是降解渗滤液中稳定有机物的最有效的技术。AOT的处理渗滤液主要利用了羟基(·OH)的氧化能力,羟基 (·OH)的氧化电位2·80V,在自然界中氧化电位仅低于F的氧化电位(表2)。通过羟基(·OH)的强氧化能力,渗滤液中的难生化降解物质矿化为CO2和 H2O,或者分解为小分子物质,从而提高可生化性,为生化处理创造了条件。
根据产生自由基的方式和反应条件的不同,常见的AOT可分为臭氧氧化、光催化氧化、Fenton氧化、电化学氧化、湿式氧化等。本文将主要介绍这几种高级氧化技术在垃圾渗滤液处理中的研究和应用进展。
1 臭氧氧化
2 光催化氧化
3 Fenton 试剂氧化
4 电化学氧化法
5 湿式氧化
6 结论
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