21
2018
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07
高級(jí)氧處理垃圾滲濾液研究現(xiàn)狀與進(jìn)展
作者：
垃圾滲濾液是一種成分復(fù)雜且水質(zhì)水量變化大的高濃度有機(jī)廢水，一直以來都是工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的一個(gè)世界性難題。高級(jí)氧化技術(shù)（Advanced oxidation processed，AOPs）是近年來水處理領(lǐng)域興起的一項(xiàng)新技術(shù)，其反應(yīng)機(jī)理在于運(yùn)用光、電、催化劑、氧化劑等途徑，在反應(yīng)中產(chǎn)生活性極強(qiáng)的自由基（如?OH，氧化還原電位E0=2.80V），將水體中大分子難降解有機(jī)污染物氧化降解成為低毒或無毒小分子中間產(chǎn)物，甚至直接降解為CO2和H2O，接近完全礦化。將AOPs應(yīng)用于垃圾滲濾液處理中，可顯著地提高垃圾滲濾液中難降解物質(zhì)的可生化性。按照氧化反應(yīng)過程中自由基的產(chǎn)生方式和反應(yīng)條件的不同，AOPs可分為Fenton法、光化學(xué)催化氧化法、臭氧氧化法、超聲氧化法、電化學(xué)氧化法等，其共同特點(diǎn)是氧化能力強(qiáng)、選擇性小、反應(yīng)速度快和反應(yīng)徹底等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)垃圾滲濾液具有較好降解效果。
臭氧氧化法
臭氧氧化性極強(qiáng)，在自然界中其氧化還原電位高達(dá)2.08V僅次于氟（2.87V），能與許多有機(jī)物或官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，在污水消毒、除色、除臭、去除有機(jī)物和COD方面效果很好。將臭氧用于處理有機(jī)廢水中有機(jī)物，使用方便，反應(yīng)速度快，無二次污染。其氧化降解有機(jī)物機(jī)理有兩種：
（1）直接反應(yīng)，臭氧直接同有機(jī)物反應(yīng)；
（2）間接反應(yīng)，臭氧分解產(chǎn)生?OH與有機(jī)物反應(yīng)。
有關(guān)研究表明：臭氧預(yù)處理垃圾滲濾液，COD去除率最高可達(dá)73.2%，垃圾滲濾液可生化性從原來0.12提高到0.61。王開演等人對(duì)生化處理后垃圾滲濾液進(jìn)行臭氧-BAF工藝深度處理，出水COD值低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)值。
單獨(dú)使用臭氧氧化法處理垃圾滲濾液存在O3利用率低、氧化能力不足、處理費(fèi)用高及降解效果差等諸多問題。因此，為了提高O3利用效率、氧化速度和氧化能力，國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛地探索了多項(xiàng)催化手段與臭氧氧化技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，促進(jìn)O3分解產(chǎn)生具有更強(qiáng)氧化能力自由基（如?OH）從而形成臭氧聯(lián)合高級(jí)氧化法，如O3/催化劑、O3/H2O2、O3/UV、O3/UV/H2O2等聯(lián)合工藝技術(shù)。這些聯(lián)合工藝不但有效地提高了氧化效率，而且垃圾滲濾液可生化性也得到很大提高。劉衛(wèi)華等人研究表明，與單純臭氧氧化相比，采用催化臭氧氧化可明顯提高TOC和COD去除率。臭氧催化法與其他方法（混凝、生化法）聯(lián)用工藝[20-21]處理垃圾滲濾液，出水COD值低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)值。
臭氧催化法的優(yōu)點(diǎn)是能夠有效去除水中有機(jī)物，降低色度，提高滲濾液可生化性。但也存在一些問題：催化劑較貴且重復(fù)利用率低、臭氧產(chǎn)生效率低、處理費(fèi)用高等。如何提高臭氧利用效率及產(chǎn)生效率，找出催化效果好、壽命長(zhǎng)、重復(fù)利用率高的催化劑，研究高效低能耗的臭氧發(fā)生裝置來降低成本是該技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際中的關(guān)鍵。
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