多相催化氧化處理后期垃圾滲濾液的研究.pdf

1、在我國當前及以后很長一段時間，垃圾處理仍將是以填埋為主。垃圾滲濾液是垃圾填埋過程中產生的COD濃度高、成分復雜的有機廢水，特別是對后期垃圾滲濾液，可生化性極差，至今為止，國內外尚無十分完善、可靠的處理方法。本論文以重慶長生橋垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液為處理對象，研究了O3/H2O2系統(tǒng)對后期垃圾滲濾液的處理，考察了固相催化劑CuO投加對O3/H2O2系統(tǒng)處理垃圾滲濾液的影響，獲得了較高的O3利用率，為利用O3-H2O2系統(tǒng)對后期垃圾滲濾液進行

2、有效處理提供了依據(jù)。
　　 研究中首先通過正交試驗和單因素實驗對O3/H2O2系統(tǒng)進行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)對于O3/H2O2系統(tǒng)COD去除率、色度去除率、可生化性影響最為顯著的因素是臭氧投加反應時間，其次是摩爾比；而對于氨氮去除率而言，各因素影響的顯著性均不明顯。COD去除率、氨氮去除率、可生化性、色度去除率隨臭氧投加反應時間增加而增加，實驗條件下，O3/H2O2系統(tǒng)的最佳工況為：臭氧量7.5mg/min，臭氧投加反應時間90min，摩爾

3、比4:1。該工況下COD去除率、氨氮去除率、BOD5/COD、色度去除率分別為：42.79％、16.15％、0.127和90％。
　　 在CuO對O3/H2O2系統(tǒng)處理垃圾滲濾液過程影響的研究中發(fā)現(xiàn)：隨著CuO的投加量的增加，O3-H2O2系統(tǒng)的處理效果均隨之增加，削減1mgCOD所需要的O3投加量減少可達21％，能夠大大提高O3/H2O2系統(tǒng)處理效率。但是隨著CuO投加量的增加、臭氧投加反應時間的增長，CuO對O3/H2O2系

4、統(tǒng)效果提升的幅度逐漸減弱，實際應用中存在 CuO投加量優(yōu)化的問題。在試驗條件下，適宜的 CuO投加量和臭氧投加反應時間分別為3g/L、90min。另一方面，O3與H2O2反應的摩爾比對系統(tǒng)的影響存在一個最佳值，在試驗工況下，最佳O3與H2O2摩爾比為4。在利用O3-H2O2-CuO多相催化氧化系統(tǒng)對垃圾滲濾液的處理過程中，最佳工況為：在臭氧量7.5mg/min，臭氧投加反應時間90min，O3與H2O2摩爾比4:1，CuO投加量3g/L

5、時，COD去除率為48.15％、氨氮去除率為18.8％、色度去除率為94％、BOD5/COD為0.171，單位COD削減所消耗的臭氧量為0.641mgO3/mgCOD。
　　 利用O3/H2O2氧化過程實驗數(shù)據(jù)，對動力學模型進行了研究，分析了非均相催化氧化的反應機理，得出O3-H2O2-CuO多相催化氧化過程一級反應總速率方程和總速率常數(shù)關系式：-d[M]/dt=k*[M]，式中k*=(kO3+kd/R)[O3],稱為擬一級方應