臭氧催化氧化對垃圾滲濾液水質的影響
垃圾滲濾液是一種高濃度、難降解廢水, 污染物成分復雜, 環(huán)境危害嚴重 . 垃圾滲濾中難降解有機物的去除是水處理行業(yè)急需解決的難題.臭氧氧化是一種重要的水處理技術, 能有效去除廢水中有機污染物, 或者作為預處理改善難降解廢水生物降解性 . 但是, 臭氧氧化存在利用率不高, 反應具有選擇性等問題, 導致臭氧在水處理應用中成本較高.近年來, 臭氧氧化催化劑的研究逐漸受到重視, 發(fā)現(xiàn)活性炭、金屬氧化物、負載型金屬氧化物等都可以作為催化劑, 能夠提高臭氧的利用率和污染物的去除率, 催化臭氧氧化技術在處理印染廢水、農(nóng)藥廢水、汽車廠綜合廢水等研究中都取得了較好的效果 . 對催化臭氧氧化反應的進一步研究發(fā)現(xiàn), 催化劑是通過引發(fā)臭氧在水中分解的鏈反應, 生成濃度較高、化學性質活潑的H O • 促進反應進行的 , 可有效提高多種有機物臭氧氧化反應的速度.但是, 廢水中有機物種類復雜, 催化劑對臭氧氧化廢水水質變化的影響并不清楚.
本研究以垃圾滲濾液為實驗材料, 采用C u O 為催化劑, 以B O D 5／COD 、U V254 和E E M 為指標對臭氧氧化水質變化展開研究, 深化催化臭氧氧化廢水的認識, 并為臭氧與生物處理聯(lián)用技術的研究提供支撐.
1 實驗材料和方法
1. 1 實驗材料
垃圾滲濾液: 取自河南新鄉(xiāng)某垃圾填埋廠, COD 為2700 ～3100 m g／L , 茶褐色, 有惡臭, 氨氮質量濃度1800 m g／L , ORP 值45 ～94 m V , 在4 ºС條件下保存, 以備使用.
實驗材料: 實驗用水是生物活性炭處理后的垃圾滲濾液排水, COD 為500 ～800 m g／L , BOD5 值25 ～30 m g／L ,p H 值8. 5 ～8. 7 .
催化劑: 分析純C u O 粉末, 分子量79. 55 .
1. 2 實驗裝置
實驗裝置如圖1 所示, 反應器為5 L 的圓底燒瓶, 實驗水量3 L , 采用磁力攪拌器攪拌, 反應過程中不同時間通過取樣口取樣測定, 尾氣經(jīng)裝有活性炭的吸收瓶排放.實驗中以純氧為氣源, 控制流量1 L／mi n , 生成的臭氧濃度為20. 5 m g／L .
1. 3 分析方法
三維熒光光譜(Exci t ati on- E mi ssi on Mat ri x ,EE M ) 采用F P −6500 熒光分光光度計( 日本) 測定, 數(shù)據(jù)采用O rigin8. 5 軟件處理, 以等高線圖表示;COD 采用快速消解分光光度法測定;BOD5 采用稀釋接種法測定;U V254 采用T 6 紫外分光光度計( 北京) 測定; p H 值采用P H S-2 S 型精密p H 酸度計( 上海) 測定.
2 結論
2. 1 C u O 對臭氧氧化垃圾滲濾液反應具有明顯的催化作用, 存在很佳投加量, 本實驗為0. 7 g／L .
2. 2 B O D 5／COD 、U V254 、EF M 等指標均表明臭氧氧化改變了垃圾滲濾液的水質, 提高了生物降解性.
2. 3 臭氧氧化垃圾滲濾液C O D 去除率存在拐點, Cu O 催化劑能夠加快拐點的出現(xiàn), 臭氧氧化作為生物處理的預處理手段時, 催化劑的加入可以縮短反應時間, 減少臭氧使用量.
【作者】 崔延瑞； 吳青； 張璐璐； 程瑤； 王曉； 崔鳳靈；
【機構】 河南師范大學環(huán)境學院河南省環(huán)境污染控制重點實驗室； 黃淮水環(huán)境與污染防治教育部重點實驗室； 河南師范大學化學與化工學院；
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