生物—臭氧氧化技术处理垃圾渗滤液

采用生物—臭氧氧化技术对垃圾渗滤液进行了研究.结果表明:生物处理可以去除垃圾渗滤液的CODCr;随着氧化时间的延长,去除率随之增大;在碱性条件下进行臭氧氧化,pH值越高,CODCr去除效率越高.采用BOD5/CODCr来表征垃圾渗滤液的生物降解性,研究了臭氧氧化前后垃圾渗滤液生物处理出水的生物降解性变化规律,表明臭氧氧化可以提高垃圾渗滤液生物处理出水的生物降解性,但提高的幅度不大.采用色谱-质谱法对臭氧氧化前后垃圾渗滤液成分进行分析,结果表明:臭氧氧化前后废水中的主要成分没有发生变化,这些物质多为长链烷烃;臭氧氧化使废水中的部分物质发生了结构上的变化,这些物质多为可降解物质.     

硅藻土负载纳米Fe3O4催化臭氧处理渗滤液膜滤浓缩液混沉出水

以垃圾渗滤液膜滤浓缩液混沉出水为研究对象,制备硅藻土负载纳米Fe₃O₄作为催化剂催化臭氧处理浓缩液.考察溶液初始pH值、臭氧体积流量和催化剂投加量对处理效率的影响.结果表明:在溶液初始pH值为7,臭氧体积流量为1.0 L·min^-1,催化剂投加量为0.8 g·L^-1,反应时间为90 min时,化学需氧量(COD)和UV₂₅₄去除率分别为67.8%和86.3%.对进出水进行三维荧光光谱(3D-EEM)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析的结果表明:经催化臭氧氧化处理以后,浓缩液中的腐殖酸、富里酸和色氨酸等难降解物质大幅度减少;烷烃类、酚类和杂环类物质质量分数下降,烷烃类衍生物质量分数上升;硅藻土负载纳米Fe₃O₄催化臭氧对于浓缩液有着较好的处理效果.     

高氨氮难降解渗滤液电解氧化处理的特性

在实验得到的优化电解氧化工况下,对不同初始氨氮质量浓度的渗滤液进行处理,并分析了电解过程中渗滤液循环回灌出水的可生化性变化.另外,还从出水溶解性有机物分子量分布变化和腐殖酸、富里酸和亲水性部分的变化两方面,来讨论电解氧化对渗滤液循环回灌出水中有机物的去除特性.研究表明:进水氨氮质量浓度越低,氨氮的去除速率越慢,电解中氨氮先于化学需氧量被完全去除;电解后渗滤液中溶解性有机物的分子量分布向小分子量方向转变,使得电解出水中分子量在10×103u以上的有机物占总量比例由18.4%降到6.7%,分子量在1×103u以下的有机物占总量比例由30.5%增至56.3%;电解后腐殖酸部分基本上都被降解,而电解对富里酸和亲水性部分的去除率相对较低;电解90 min时,出水腐殖酸、富里酸和亲水性部分的比紫外吸收值较电解前减少了75%左右,难降解物质含量大幅度下降,使得出水ρBOD5/ρCOD由0.06上升到0.27.     

O3氧化法处理晚期垃圾渗滤液有机污染物的特性

采用气相色谱-质谱联合(GC-MS)技术,对O3氧化法处理前后晚期垃圾渗滤液中的有机污染物种类及去除效率等进行分析,考察O3氧化法去除晚期渗滤液有机污染物的特性.研究结果表明:采用O3氧化20 min后,COD去除率为73.2％,BOD5去除率为38.7％,可生化性由0.12上升到0.61,有机污染物种类由66减少到48种,烯烃类、烷烃类及其他难降解有机物去除率为50％以上,氧化出水羧酸类与醇类有机物量有所增加,在氧化过程中有部分非酰胺类有机物转化成酰胺类有机物;采用O3氧化法处理晚期垃圾渗滤液,不仅能明显去除其中有机污染物,而且能提高其可生化性,可以考虑作为晚期垃圾渗滤液的预处理技术.     

A/O-混凝-BDD组合工艺处理垃圾渗滤液的研究:Ⅱ.有机物去除机理

在A/O-混凝-BDD组合工艺系统最优运行条件下,采用紫外扫描、分子荧光、GC-MS、红外光谱等多种方法从不同角度深入分析A/O-混凝-BDD组合工艺的各段工艺进出水有机物组成和结构特性的变化,剖析不同工艺去除有机物的机理。结果表明,A/O工艺对脂肪族有机物支链和类色氨酸容易去除,对类富里酸有较好的去除,而对类腐殖酸较难去除;水力停留时间(HRT)从4.0 d增加至10.7 d时,增强了系统对类色氨酸和类富里酸的去除;回流比从3.0增加至3.5时,增强了系统对类色氨酸的去除,但对类富里酸的去除效果变差。混凝过程主要去除脂肪族和蛋白质类有机物以及类腐殖酸,对类富里酸去除效果较差,出水中仍残留部分芳香性物质。BDD对渗滤液中残留的各种难降解有机物均能够有效降解。     

催化剂载体对催化臭氧氧化活性的影响

为了制备高效稳定的催化臭氧氧化催化剂,研究了不同载体负载Ru催化剂催化臭氧氧化降解邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的效果。结果表明:以Ru作为活性组分时,不适合采用SiO2载体;以Al2O3为载体的RuO2/Al2O3催化剂对有机物的吸附较少,催化作用明显,但是氧化过程中会产生铝溶出的问题;而以活性炭为载体的Ru/AC催化剂对有机物吸附能力较强,催化作用明显,具有很好的稳定性和较长的使用寿命,且催化过程中没有金属溶出的问题,是一种非常有潜力的催化臭氧氧化催化剂。     

催化剂载体对催化臭氧化活性的影响

为了制备高效稳定的催化臭氧氧化催化剂,研究了不同载体负载Ru催化剂催化臭氧氧化降解邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的效果。结果表明:以Ru作为活性组分时,不适合采用SiO2载体;以Al2O3为载体的RuO2/Al2O3催化剂对有机物的吸附较少,催化作用明显,但是氧化过程中会产生铝溶出的问题;而以活性炭为载体的Ru/AC催化剂对有机物吸附能力较强,催化作用明显,具有很好的稳定性和较长的使用寿命,且催化过程中没有金属溶出的问题,是一种非常有潜力的催化臭氧氧化催化剂。     

Fe-Mn-MCM-41分子筛催化臭氧氧化控制含溴水中溴酸盐的生成

采用水热法合成铁、锰双金属掺杂MCM-41(Fe-Mn-MCM-41),并将其用于控制催化臭氧氧化含溴水体中溴酸盐,研究了初始pH、叔丁醇（TBA）、磷酸盐等对溴酸盐抑制效果的影响. 结果表明,当溶液初始pH为5.0～9.0时,溴酸盐生成量随pH值升高而增加, pH = 5.0时催化剂对溴酸盐的抑制率达到85.9%.叔丁醇（TBA）的加入使单独臭氧氧化与催化臭氧氧化中溴酸盐生成量明显降低,当加入0.1 mM TBA后,溴酸盐分别减少67.7%和81.1%. 磷酸盐的加入（1、5、10 mg/L）会降低溴酸盐生成量,当加入1 mg/L磷酸盐时,单独臭氧氧化与催化臭氧氧化两种体系中,溴酸盐抑制率分别达到29.6%和82.5%. 此外,还研究了体系中生成的HOBr与H2O2浓度,结果表明,单独臭氧氧化中次溴酸浓度高于催化臭氧氧化过程,说明催化臭氧氧化过程是通过阻止Br-氧化生成HOBr/OBr-抑制溴酸盐生成; Fe-Mn-MCM-41/O3中的H2O2浓度高于O3过程,而H2O2是一种溴酸盐抑制物,证明了催化剂的加入可以提高对溴酸盐的抑制率. 因此,Fe-Mn-MCM-41是一种可用于控制含溴水体中溴酸盐生成的臭氧氧化催化剂.     

超声催化臭氧去除滤后水中微量有机物研究

研究了超声波催化臭氧处理松花江滤后水中微量有机物的种类及其含量变化.并利用GC-MS等多种检测手段对比分析了单独超声、单独臭氧及其组合三种不同工艺氧化后,出水中微量有机物种类及质量浓度的变化.结果表明,单独超声、单独臭氧及超声强化臭氧氧化后,出水中有机物种类分别由原来的57种降为41、39、30种,三种氧化工艺对烷烃、杂环烃、芳香烃类物质去除较好,酮醛类物质氧化后明显增加.     

多相催化臭氧氧化对CHCl3生成势降解效能研究

以腐殖酸为天然大分子有机物的代表物,研究了多相催化臭氧氧化技术对三卤甲烷生成势的去除规律.试验发现,催化剂的存在提高了臭氧对腐殖酸的无机矿化度,但并没有进一步改善臭氧化对腐殖酸分解产物的可生化性.在本试验条件下,反应的初始5min和20min后,催化臭氧氧化过程三卤甲烷生成势降低明显,并且显著优于单独臭氧化.而在反应的中间阶段(5～20min),催化臭氧氧化与单独臭氧化对三卤甲烷生成量的影响差异很小.对比THMFP/TOC比值,推测单独臭氧化和催化臭氧氧化后,有机物中可与氯反应生成DBP的反应点逐渐降低.相对而言,催化臭氧氧化较单独臭氧化对这些反应点的减少更有效.     

用Fe2+/O3对垃圾填埋场后期渗滤液的预处理

用自制微孔扩散式接触反应器对Fe2 催化臭氧化预处理垃圾填埋场后期渗滤液进行了实验分析.结果表明,添加一定量的Fe2 ,对臭氧氧化渗滤液中的化学需氧量(CODC r)具有明显的催化作用.当臭氧流量为8.89 mg/m in、Fe2 添加量为10 mg/L,经90 m in处理后,模拟废水的生化需氧量/化学需氧量(BOD5/CODC r)可由初始的0.17提高至0.35,改善了废水的可生化性;同时,渗滤液的色度、浊度、腐殖酸和悬浮物(SS)也有较高的去除率.     

芬顿和双氧水紫外处理稳定渗滤液的光谱特征

为研究芬顿(Fenton)法和双氧水紫外(H_2O_2-UV)法处理稳定(填埋场)渗滤液过程中不同类别有机物的去除规律,采用三维荧光光谱(3D-EEM)和254nm波长紫外吸光度(SUVA254),结合荧光区域一体化(FRI)EEM数据处理方法,分析总有机物去除水平相近条件下,两种处理方法去除不同有机物水平和组分变化的特征.结果表明:两种处理方法中,均是蛋白质类物质比腐殖质类物质优先被去除,酪氨酸类物质比色氨酸类物质优先被去除;较高的总有机碳(TOC)去除率段比低去除率段能去除更大比例的最难降解腐殖质类物质.在相近的TOC去除水平下,H_2O_2-UV法比Fenton法对腐殖质类物质的去除更有效,且能更多地去除胡敏酸类物质;Fenton法处理中,Fe2+投加量的增加能更多地通过絮凝沉淀作用去除胡敏酸类物质.Fenton和H_2O_2-UV作为预处理方法应用时,为了既能达到较好处理效果又能节约成本,应选择对腐殖质类物质去除率更高的H_2O_2-UV技术作为预处理方法.     

微生物絮凝剂用于垃圾填埋场渗滤液后处理的研究

对经生化处理后的垃圾渗滤液采用混凝絮凝法进行后处理，结果表明：混凝絮凝法对难降解有机质的去除十分有效，COD去除率可达到60％以上，特别是微生物絮凝剂的用量少，不产生二次污染，可应用于垃圾渗滤液特别是给水难降解有机质的去除工艺中。     

不同分子量DOM对垃圾渗滤液生物处理组合工艺中DBP和DEHP去除率的影响

采用小型生物处理组合工艺(上流式厌氧污泥床+曝气生物滤池+缺氧反应器+膜生物反应器, UASB+ BAF+ANO+MBR)处理老龄垃圾渗滤液, 考察了邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)两种内分泌干扰物在组合工艺中的去除, 以及与渗滤液中溶解性有机质(DOM)去除的关系。结果表明, 组合工艺对DBP和DEHP的去除率可分别达到92.9%和95.2%, 且与DOM腐殖化作用(即腐殖质的芳香性和分子量)密切相关。溶解性有机碳(DOC)主要分布在分子量为1~100 kDa的有机组分中, 此时腐殖质的芳香性较强, DBP和DEHP的浓度也较高。经过工艺处理后, 该组分的DOC和芳香性有效降低, 相应两种污染物的去除效果也更为明显。渗滤液原水及各工艺段中DOC与DBP及DEHP浓度的正相关性, 表明二者之间相互作用更有利于污染物的有效去除。     

填埋层空气状况对填埋初期渗滤液水质的影响

渗滤液的回灌可以加速填埋场的稳定化 ,降低渗滤液的有机物浓度 .但填埋初期进行渗滤液的直接回灌 ,会导致垃圾层内有机酸的积累 ,阻碍甲烷化过程的建立 .通过实验室模拟 ,研究了垃圾层中空气状况对填埋初期渗滤液直接回灌出水水质的影响 .研究结果表明 :向填埋层供给少量空气 ,就可以解决填埋初期渗滤液直接回灌产生的有机酸积累问题 ,使渗滤液中的有机物迅速降解 .     

三维电极-电Fenton法处理垃圾渗滤液

研究了以活性炭和涂膜炭为填充电极的三维电极-电Fenton法处理垃圾渗滤液的影响因素和处理效果．通过单因素试验确定的最佳电解奈件为：电流密度57．1mA／cm^2,曝气量0．2m^3／h,Fe（Ⅱ）投加量1．0mmol／L,初始pH为4．0．在此条件下电解180min后,COD、氨氮和色度去除率分别达80．8％、55．2％和98．6％,BOD5／COD由0．125提高至0．486由GC—MS分析结果可知,三维电极-电Fenton法对垃圾渗滤液中芳烃、烷烃、羧酸和酯类等有机物具有很好的降解效果,能有效处理垃圾渗滤液．     

Ce-MCM-41分子筛催化臭氧氧化水中腐殖酸

采用水热法合成铈掺杂MCM-41（Ce-MCM-41）介孔分子筛,并将其用于臭氧氧化水中腐殖酸.本文研究了催化剂投加量、铈掺杂量、反应温度和初始pH对腐殖酸降解及矿化的影响. 结果表明,腐殖酸在Ce-MCM-41/O3体系内可实现有效降解. 与单独臭氧氧化相比,Ce-MCM-41催化剂的加入可提高臭氧氧化腐殖酸的矿化效果. 催化剂投加量为100 mg/L时,催化剂具有较好的催化活性,反应60min,DOC去除率为70.58%（Si/Ce=80）;三种铈掺杂量催化剂的添加均能提高腐殖酸矿化效果. 在278 ~308 K实验范围内,腐殖酸溶液的DOC去除率和UV254去除率均随反应温度升高而提高.溶液初始pH为6.0~8.5时,DOC去除率随碱性增强而略微下降. 表明温度和溶液初始pH影响催化臭氧氧化去除腐殖酸的效果. 此外,还考察了添加Ce-MCM-41对含溴水臭氧氧化过程中溴酸盐生成的影响,与单独臭氧相比,1.00 g Ce-MCM-41分子筛的加入减少了46.94%溴酸盐生成. 结果表明添加Ce-MCM-41分子筛可抑制溴酸盐的生成. 因此Ce-MCM-41分子筛可用于提高臭氧氧化腐殖酸效果和减少含溴水臭氧氧化过程中溴酸盐的生成.     

回灌条件下垃圾渗滤液水头动态变化规律

建立了回灌条件下垃圾渗滤液水头动态变化的模型，并用分离变量法对该模型进行了解析求解，对解进行了分析讨论，分析结果表明：水头的变化趋势大致为一抛物线，在抛物线顶点处达到最大，在一定的时间范围内，时间越长，其压力水头变化越明显。压力水头动态变化表明了通过填埋场回灌渗滤液水头的动态变化，可以短时间内使垃圾渗滤液中的有机污染物得到有效去除。其解可为垃圾填埋场渗滤液控制系统的设计和管理提供科学的理论依据和技术支持，对于城市垃圾填埋场渗滤液的处理具有一定的指导作用和工程实用价值。