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AG,高级氧化技术处理垃圾渗滤液的研究现状与进展 来源:环境工程 作者:李章良
焦点提醒:高级氧化手艺处置垃圾渗滤液的研究近况与进展 来历:情况项目 作者:李章良
高级氧化手艺处置垃圾渗滤液的研究近况与进展来历:情况项目作者:李章良 要害词:工业废水垃圾渗滤液无机废水
摘要:垃圾渗滤液是一种成份很是复杂的高浓度无机废水。本文引见高级氧化手艺(AOPs)处置垃圾渗滤液的研究近况与进展,包罗Fenton法、光化学催化氧化法、臭氧氧化法、超声氧化法、电化学氧化法等在垃圾渗滤液处置中的利用;阐发了AOPs处置垃圾渗滤液的道理,重点论述了国表里高级氧化手艺在垃圾渗滤液处置中的研究功效,并切磋了它们的优错误谬误。最初,对AOPs在垃圾渗滤液处置上利用的将来成长前景进行了瞻望。
0 引 言
垃圾渗滤液是一种成份复杂且水质水量转变年夜的高浓度无机废水,一向以来都是工业废水处置范畴的一个世界性困难。高级氧化手艺(Advanced oxidation processed,AOPs)是最近几年来水处置范畴鼓起的一项新手艺,其反映机理在在应用光、电、催化剂、氧化剂等路子,在反映中发生活性极强的自在基(如•OH,氧化还原电位E0=2.80V),将水体中年夜份子难降解无机污染物氧化降解成为低毒或无毒小份子中心产品,乃至间接降解为CO2和H2O,接近完全矿化。将AOPs利用在垃圾渗滤液处置中,可显著地提高垃圾渗滤液中难降解物资的可生化性。依照氧化反映进程中自在基的发生体例和反映前提的分歧,AOPs可分为Fenton法、光化学催化氧化法、臭氧氧化法、超声氧化法、电化学氧化法等,其配合特点是氧化能力强、选择性小、反映速度快和反映完全等长处,对垃圾渗滤液具有较好降解结果。
1 高级氧化法
1.1 Fenton法和类Fenton法
Fenton法是操纵Fe2+均相催化反映使氧化剂H2O2催化分化发生•OH氧化降解无机污染物,从而将其降解为更小份子无机物或矿化成为CO2、H2O等无机物,而氧化剂H2O2加入反映后残剩物可自行分化,不留残存,同时铁离子水解而发生的铁氢氧化物是杰出的絮凝剂,可优化处置成果。Fenton法处置垃圾渗滤液不单可氧化降解水体中难生化无机物,还可下降废水毒性,显著提高其可生化性。相关研究注解:将Fenton法用在垃圾渗滤液的预处置,能有用提高渗滤液的可生化性;用Fenton法对生化后垃圾渗滤液进行深度处置,COD值可知足达标排放尺度。Cortez等人将臭氧氧化手艺与Fenton手艺联用预处置垃圾渗滤液,COD去除率可达72%,可生化性从本来0.01提高到0.24;Fenton法与其他处置方式(生物法、序列间歇式反映器、混凝)联用深度处置垃圾渗滤液,COD去除率最高到达98.4%。
但是,Fenton法均相催化剂难以被分手和反复操纵,反映所需pH值较低(<4),会生成年夜量含铁污泥,出水中含有年夜量Fe2+会形成溶液色度的增添,轻易引发二次污染,试剂利用量年夜。基在Fenton法以上错误谬误,最近几年来人们将UV、电等辅助手艺引入Fenton反映系统中,并对其他过渡金属离子替换Fe2+进行了研究,这些改良手艺统称为类Fenton法。作为在Fenton氧化法根本上的改良,类Fenton法成长潜力更被看好。类Fenton法可加强Fenton法对无机物氧化降解能力,削减试剂用量,下降处置本钱。常见类Fenton法首要包罗光Fenton法和电Fenton法。相关研究注解:光助Fenton法对垃圾渗滤液COD去除率可达86.2%。Mohajeri等人采取电Fenton法处置垃圾渗滤液,COD和色度去除率最高别离达94.07%、95.83%。王春霞等人采取光电芬顿氧化法对北京市某垃圾填埋场已生化处置后垃圾渗滤液进行深度处置,色度完全去除,TOC和COD去除率别离达78.9%和62.8%,申明该方式具有较好的现实利用价值。
光Fenton法首要长处是无机物矿化水平好,但因为紫外线仅占太阳光能量4%摆布,使得光Fenton法对可见光操纵率较低,因此研究接收波长规模较宽的高效光反映系统和研制新型的聚光式反映器是光Fenton法将来的研究标的目的。电Fenton法首要长处是主动发生H2O2的机制完美,但因为今朝所用阴极材料多是石墨博璃碳棒、活性炭纤维等,电流效力低,H2O2产量不高,Fe2+不容易再生,而限制了它的普遍利用,研究新型的阴极材料提高催化机能是此后的主攻标的目的。
1.2 光化学催化氧化法
光化学氧化法是向废水反映系统中插手适当氧化剂(如H2O2、O3等),在UV或可见光感化下发生强氧化性•OH,它能将年夜部门无机污染物氧化降解成为CO2、H2O和其他小份子无机物。光化学氧化法具有反映速度快、耗时短、反映前提暖和、操作前提易节制等长处。Ince采取UV/O3/H2O2结合工艺处置垃圾渗滤液,COD去除率可达89%,而UV/O3和UV/H2O2唯一54%和59%。
光催化氧化法是在光化学氧化法根本上成长而来的。与光化学氧化法比拟,光催化氧化法具有更强氧化降解能力,对无机物氧化降解能力更强。光催化氧化法是在光照前提下,使催化剂上价电子产生跃迁,发生自在电子-空穴对,电子-空穴对经由过程分散或空间电荷迁徙和引诱,转移到概况俘获位置,并别离与O2和-OH感化,在无机物份子或吸附中心产品概况构成•OH,使很多难降解无机物份子氧化降解。一般光催化氧化法利用催化剂有TiO2、ZnO、CdS等,此中TiO2是今朝公认催化反映系统中最好催化剂。TiO2具有催化活性高、化学不变性好,能使无机物完全催化降解、不发生二次污染等长处,且价钱廉价,因此是最多见光催化产物之一。Meeroff等人以TiO2作为催化剂处置垃圾渗滤液,COD、氨氮去除率别离达86%、71%以上。吴少林等人采取铁炭微电解法-光催化氧化法对生化后垃圾渗滤液进行深度处置,COD、氨氮、BOD5去除率别离达94%、73.9%、80%,色度去除率也达98%以上,处置结果较好。
光催化氧化法具有耐冲击负荷、反映前提暖和、无二次污染、能耗低和利用规模广等特点,能使很多难处置无机物完全分化成根基无害简单化合物,同时操纵载体吸附机能使低浓度无害物资得以浓缩降解。但光催化氧化手艺今朝研究年夜多集中在尝试室摹拟垃圾渗滤液处置,且遍及具有催化剂不成熟、光催化效力低、催化剂难以分手,没法充实操纵太阳能、适合载体选择、处置能力小和装配复杂等一系列问题。若何提高催化剂活性、充实操纵太阳光和催化剂固定和再生是光催化氧化手艺的要害AG����APP。研制高效多功能适用反映器使其具有必然范围工业处置是今朝光催化氧化研究的首要标的目的。
1.3 臭氧氧化法
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焦点提醒:高级氧化手艺处置垃圾渗滤液的研究近况与进展 来历:情况项目 作者:李章良
高级氧化手艺处置垃圾渗滤液的研究近况与进展来历:情况项目作者:李章良 要害词:工业废水垃圾渗滤液无机废水
摘要:垃圾渗滤液是一种成份很是复杂的高浓度无机废水。本文引见高级氧化手艺(AOPs)处置垃圾渗滤液的研究近况与进展,包罗Fenton法、光化学催化氧化法、臭氧氧化法、超声氧化法、电化学氧化法等在垃圾渗滤液处置中的利用;阐发了AOPs处置垃圾渗滤液的道理,重点论述了国表里高级氧化手艺在垃圾渗滤液处置中的研究功效,并切磋了它们的优错误谬误。最初,对AOPs在垃圾渗滤液处置上利用的将来成长前景进行了瞻望。
0 引 言
垃圾渗滤液是一种成份复杂且水质水量转变年夜的高浓度无机废水,一向以来都是工业废水处置范畴的一个世界性困难。高级氧化手艺(Advanced oxidation processed,AOPs)是最近几年来水处置范畴鼓起的一项新手艺,其反映机理在在应用光、电、催化剂、氧化剂等路子,在反映中发生活性极强的自在基(如•OH,氧化还原电位E0=2.80V),将水体中年夜份子难降解无机污染物氧化降解成为低毒或无毒小份子中心产品,乃至间接降解为CO2和H2O,接近完全矿化。将AOPs利用在垃圾渗滤液处置中,可显著地提高垃圾渗滤液中难降解物资的可生化性。依照氧化反映进程中自在基的发生体例和反映前提的分歧,AOPs可分为Fenton法、光化学催化氧化法、臭氧氧化法、超声氧化法、电化学氧化法等,其配合特点是氧化能力强、选择性小、反映速度快和反映完全等长处,对垃圾渗滤液具有较好降解结果。
1 高级氧化法
1.1 Fenton法和类Fenton法
Fenton法是操纵Fe2+均相催化反映使氧化剂H2O2催化分化发生•OH氧化降解无机污染物,从而将其降解为更小份子无机物或矿化成为CO2、H2O等无机物,而氧化剂H2O2加入反映后残剩物可自行分化,不留残存,同时铁离子水解而发生的铁氢氧化物是杰出的絮凝剂,可优化处置成果。Fenton法处置垃圾渗滤液不单可氧化降解水体中难生化无机物,还可下降废水毒性,显著提高其可生化性。相关研究注解:将Fenton法用在垃圾渗滤液的预处置,能有用提高渗滤液的可生化性;用Fenton法对生化后垃圾渗滤液进行深度处置,COD值可知足达标排放尺度。Cortez等人将臭氧氧化手艺与Fenton手艺联用预处置垃圾渗滤液,COD去除率可达72%,可生化性从本来0.01提高到0.24;Fenton法与其他处置方式(生物法、序列间歇式反映器、混凝)联用深度处置垃圾渗滤液,COD去除率最高到达98.4%。
但是,Fenton法均相催化剂难以被分手和反复操纵,反映所需pH值较低(<4),会生成年夜量含铁污泥,出水中含有年夜量Fe2+会形成溶液色度的增添,轻易引发二次污染,试剂利用量年夜。基在Fenton法以上错误谬误,最近几年来人们将UV、电等辅助手艺引入Fenton反映系统中,并对其他过渡金属离子替换Fe2+进行了研究,这些改良手艺统称为类Fenton法。作为在Fenton氧化法根本上的改良,类Fenton法成长潜力更被看好。类Fenton法可加强Fenton法对无机物氧化降解能力,削减试剂用量,下降处置本钱。常见类Fenton法首要包罗光Fenton法和电Fenton法。相关研究注解:光助Fenton法对垃圾渗滤液COD去除率可达86.2%。Mohajeri等人采取电Fenton法处置垃圾渗滤液,COD和色度去除率最高别离达94.07%、95.83%。王春霞等人采取光电芬顿氧化法对北京市某垃圾填埋场已生化处置后垃圾渗滤液进行深度处置,色度完全去除,TOC和COD去除率别离达78.9%和62.8%,申明该方式具有较好的现实利用价值。
光Fenton法首要长处是无机物矿化水平好,但因为紫外线仅占太阳光能量4%摆布,使得光Fenton法对可见光操纵率较低,因此研究接收波长规模较宽的高效光反映系统和研制新型的聚光式反映器是光Fenton法将来的研究标的目的。电Fenton法首要长处是主动发生H2O2的机制完美,但因为今朝所用阴极材料多是石墨博璃碳棒、活性炭纤维等,电流效力低,H2O2产量不高,Fe2+不容易再生,而限制了它的普遍利用,研究新型的阴极材料提高催化机能是此后的主攻标的目的。
1.2 光化学催化氧化法
光化学氧化法是向废水反映系统中插手适当氧化剂(如H2O2、O3等),在UV或可见光感化下发生强氧化性•OH,它能将年夜部门无机污染物氧化降解成为CO2、H2O和其他小份子无机物。光化学氧化法具有反映速度快、耗时短、反映前提暖和、操作前提易节制等长处。Ince采取UV/O3/H2O2结合工艺处置垃圾渗滤液,COD去除率可达89%,而UV/O3和UV/H2O2唯一54%和59%。
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光催化氧化法具有耐冲击负荷、反映前提暖和、无二次污染、能耗低和利用规模广等特点,能使很多难处置无机物完全分化成根基无害简单化合物,同时操纵载体吸附机能使低浓度无害物资得以浓缩降解。但光催化氧化手艺今朝研究年夜多集中在尝试室摹拟垃圾渗滤液处置,且遍及具有催化剂不成熟、光催化效力低、催化剂难以分手,没法充实操纵太阳能、适合载体选择、处置能力小和装配复杂等一系列问题。若何提高催化剂活性、充实操纵太阳光和催化剂固定和再生是光催化氧化手艺的要害AG����APP。研制高效多功能适用反映器使其具有必然范围工业处置是今朝光催化氧化研究的首要标的目的。
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