垃圾滲濾液芬頓化學(xué)氧化處理工藝分析

許波

摘 要：為了保證垃圾滲濾液的處理效果，應(yīng)認(rèn)識(shí)到垃圾滲濾液對(duì)環(huán)境造成污染的嚴(yán)重性以及其組成的復(fù)雜性，同時(shí)能積極的引入芬頓處理法等高效的處理方式，提升垃圾滲濾液處理效果。本文就垃圾滲濾液處理當(dāng)中芬頓處理法進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：垃圾滲濾；氧化處理；芬頓處理法

現(xiàn)代城市在完成了的大量生產(chǎn)建設(shè)工作的同時(shí)也產(chǎn)生了大量的污染物，并且城市垃圾在進(jìn)行填埋處理時(shí)、焚燒類型發(fā)電廠產(chǎn)生垃圾進(jìn)行處理的時(shí)候還會(huì)由于滲濾作用產(chǎn)生污染更大、成分更加復(fù)雜、污染物濃度更高的污水。而在對(duì)于這些污水進(jìn)行處理的時(shí)候其難度也更高，需要污染處理工作者能結(jié)合當(dāng)前新型處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)污水處理效果的加強(qiáng)。

1垃圾滲濾液產(chǎn)生以及性質(zhì)分析

在目前的環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中，垃圾滲濾的處理工作一直是一個(gè)難點(diǎn)，這種滲濾液污染物含偏高、成分復(fù)雜，在處理階段難度較大。而從這種污染物的產(chǎn)生來源來看，這種滲濾液主要是自然環(huán)境中的水和垃圾相互作用的結(jié)果，當(dāng)垃圾進(jìn)行對(duì)方處理或者填埋處理的時(shí)候，會(huì)有大量的自然降雨或者降雪落到垃圾堆放的地區(qū)，這樣在水受到重力影響就會(huì)向下流淌入垃圾當(dāng)中，當(dāng)這些水以垃圾滲濾液形式流出的時(shí)候就會(huì)將垃圾中大量污染物質(zhì)帶出。在眾多影響因素中，降雨促使垃圾滲濾液產(chǎn)生的主要因素，當(dāng)發(fā)生降雪的時(shí)候可以進(jìn)行清理，但降雨的時(shí)候人為力量就顯得較為有限。而和一般堆放形式處理的垃圾相比，焚燒發(fā)電場(chǎng)當(dāng)中的垃圾由于會(huì)有一定的封閉保護(hù)，因此雨水和垃圾之間的相互作用也會(huì)較小，使垃圾滲濾液物的污染程度得到了一定控制。

從垃圾滲濾液當(dāng)中污染物主要成分來看，往往包含COD、NH3—N等物質(zhì)，而除了這兩種常見的污染物質(zhì)之外，在垃圾滲濾液當(dāng)中也會(huì)包含大量的其他污染物質(zhì)。目前各地對(duì)于垃圾處理的方式差異較大，有的地區(qū)受到經(jīng)濟(jì)以及技術(shù)方面的制約僅僅采用了露天堆放處理的方式；而還有一些地區(qū)在對(duì)垃圾進(jìn)行處理的時(shí)候采用了填埋或者是防滲覆蓋類型的垃圾處理技術(shù)，受到處理方式之間差異的影響，相應(yīng)的垃圾滲濾液類型也會(huì)存在差別，甚至即便是在同一個(gè)垃圾處理場(chǎng)地當(dāng)中不同地區(qū)的垃圾滲濾液也會(huì)存在差別。各地經(jīng)濟(jì)水平、生活習(xí)俗導(dǎo)致主要成分也會(huì)存在差異，進(jìn)而導(dǎo)致垃圾滲濾液的成分也存在差異。

另外，垃圾滲濾液的處理難度也和垃圾填埋場(chǎng)地存在的時(shí)間有聯(lián)系，存在時(shí)間越長的垃圾填埋場(chǎng)地所產(chǎn)生的垃圾滲濾液越難處理，因?yàn)樵谶@些濾液當(dāng)氨氮物質(zhì)的含量偏高、組成當(dāng)中的碳?xì)浔葦?shù)值偏低，同時(shí)這些垃圾滲濾液可生化性能較差，阻礙了處理工作的開展。

2常規(guī)垃圾滲濾液處理工藝分析

在推進(jìn)環(huán)境保護(hù)工作的時(shí)候，垃圾滲濾液的處理一直是一個(gè)難點(diǎn)，由于垃圾滲濾液當(dāng)中成分過于復(fù)雜，在處理當(dāng)中僅僅采用單一的濾液處理方式難以達(dá)到預(yù)期的效果，因此現(xiàn)代垃圾滲濾液處理領(lǐng)域工作者在探尋處理工藝的時(shí)候也在從多個(gè)方面尋求突破，以期通過多種治理手段復(fù)合的形式完成對(duì)垃圾滲濾液的處理。在探索污染處理方式的階段中，研究人員也嘗試將其他領(lǐng)域當(dāng)中的處理技術(shù)引入到垃圾滲濾液處理當(dāng)中，通過使用光照條件、化學(xué)條件等條件對(duì)污染進(jìn)行處理。

如為節(jié)約碳源，解決低碳氮比，采用短程硝化反硝化、厭氧氨氧化技術(shù)；預(yù)先去除高濃度鹽分，以利于微生物的繁殖等；為提高難降解有機(jī)物的去除率，采用芬頓（Fenton）氧化、臭氧氧化、光催化氧化、濕式高溫氧化等化學(xué)氧化技術(shù)以及MBR+納濾+反滲透（DTRO、卷式反滲透膜）的物化技術(shù)、MVR蒸發(fā)+洗氣技術(shù)等，“預(yù)處理+生物處理+深度處理”的組合工藝成為多數(shù)填埋場(chǎng)的選擇。

3芬頓化學(xué)氧化類型的垃圾滲濾液處理方式

芬頓處理法在使用的時(shí)候主要是讓二價(jià)鐵離子和過氧化氫產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，并在反應(yīng)當(dāng)中產(chǎn)生氧化性極其強(qiáng)大的羥基自由基，在化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中羥基自由基發(fā)生氧化時(shí)候其電位可以達(dá)到2.8伏。利用羥基自由基所帶有的這一特性，就能有選擇性的對(duì)垃圾滲濾液當(dāng)中眾多有機(jī)物進(jìn)行氧化處理。目前以羥基自由基為核心的氧化技術(shù)已經(jīng)被運(yùn)用到了制藥領(lǐng)域、化學(xué)產(chǎn)業(yè)、染料印染領(lǐng)域以及垃圾滲濾液處理領(lǐng)域，并在這些領(lǐng)域當(dāng)中起到了有效的污水治理效果，避免了污水影響的擴(kuò)大，加強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)以及污染治理效果。

4滲濾液芬頓氧化工藝簡要流程及技術(shù)參數(shù)

4.1厭氧好氧生化階段

由高效厭氧+兩級(jí)A/O生化反應(yīng)組成，主要去除部分有機(jī)物，利用硝化反硝化去除氨氮，其中反硝化需按比例投加一定的碳源為反硝化菌提供能量。

4.2芬頓氧化階段

由兩級(jí)芬頓氧化+好氧曝氣反應(yīng)池組成，滲濾液經(jīng)生化處理后氨氮已基本去除，但一般仍有1000mg/L的大分子或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的難降解有機(jī)物無法去除。本階段通過芬頓的強(qiáng)氧化作用破壞有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)提高可生化性（部分有機(jī)物直接氧化為CO2和水），再通過好氧曝氣反應(yīng)池的吸附、降解、沉淀處理后達(dá)標(biāo)排放。影響芬頓反應(yīng)主要有pH值、藥劑投加量及配合比、反應(yīng)時(shí)間等因素。

（1）PH值：實(shí)踐表明PH在3-4.5的酸性條件下氧化效果較好，主要原因是PH小于3的強(qiáng)酸下Fe3+無法順利地被還原為Fe2+，部分有機(jī)物也不易被氧化，催化鏈反應(yīng)受阻；PH太高會(huì)抑制了HO·的產(chǎn)生，且Fe3+形成氫氧化鐵沉淀失去催化能力。

（2）藥劑的投加量及配比：藥劑由硫酸亞鐵（Fe2+）和雙氧水（H2O2）按一定比例組成。增加H2O2有利于增加羥基自由基提高反應(yīng)效率，但H2O2過量會(huì)將Fe2+快速氧化為Fe3+，抑制羥基自由基的產(chǎn)生又消耗了H2O2，而且H2O2有殺菌作用，過量的H2O2會(huì)影響好氧曝氣池菌群的生長；另一方面增加硫酸亞鐵有利于提高反應(yīng)速度。

（3）反應(yīng)溫度及時(shí)間：溫度提高有利于加快反應(yīng)速度，但溫度過高H2O2會(huì)快速分解成水和氧氣，考慮能耗的問題，芬頓反應(yīng)一般在常溫下進(jìn)行。芬頓反應(yīng)時(shí)間一般為2小時(shí)。

（4）反應(yīng)設(shè)備構(gòu)造：如上圖，芬頓試劑從設(shè)備底部進(jìn)水口進(jìn)入，通過攪拌混合系統(tǒng)以及獨(dú)立的布水系統(tǒng)保證污水分布均勻，確保出水時(shí)芬頓氧化過程基本完成，避免殘余的H2O2試劑在水質(zhì)化驗(yàn)時(shí)與重鉻酸鉀反應(yīng)，導(dǎo)致化驗(yàn)時(shí)COD指標(biāo)虛高。

5結(jié)束語

芬頓作為一種強(qiáng)氧化劑，在降解有機(jī)物時(shí)具有反應(yīng)速率快、適用性廣等特點(diǎn)，既可直接去除有機(jī)污染物又可利用其提高廢水的生化性，近年來在環(huán)境化學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。該工藝與傳統(tǒng)的生化處理優(yōu)化組合具有工藝成熟穩(wěn)定，綜合處理成本較低每噸約50元，出水率達(dá)90%左右，高于反滲透處理的50%-80%，沒有濃縮液產(chǎn)生、處理過程受環(huán)境影響因素小、耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

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