论文部分内容阅读
随着人口的增长与工商业的快速发展，我国每年产生的城市固体垃圾的量与日俱增。垃圾渗滤液是一种非常难以处理物质，它含有多种高浓度有毒有害化学成分，且能通过各种途径进入环境，直接或间接地危害人的身体健康。目前处理垃圾渗滤液的主要方法是生物法，但由于垃圾渗滤液中含有大量难生物降解的有机物，如腐殖酸（HA）、富里酸等，生物法通常不能彻底降解垃圾渗滤液。本论文分别以活性炭（AC）和硝酸处理后的活性炭（ACNA）为催化剂，过氧化氢（H2O2）为氧化剂，以腐殖酸为模型污染物，对垃圾渗滤液中的难降解有机物进行了催化湿式氧化降解研究。首先，发展了H2O2/ACNA催化氧化体系，对腐殖酸进行了湿式氧化降解。系统地研究了反应温度、时间、氧气压力、初始pH、ACNA和H2O2的剂量对该体系降解腐殖酸效果的影响。将反应前的ACNA与反应后的ACNA的比表面积和孔径进行了对比和分析，探讨了该体系降解腐殖酸过程的可能的反应机理。结果表明，在优化条件下，腐殖酸基本全部降解，腐殖酸溶液的COD去除率达到57%，且可生化性指数从0.04增加到0.68；反应后的ACNA的比表面积和孔径都有所降低，ACNA的BET比表面积从823m2/g下降为703m2/g，t-Plot微孔体积从0.14cm3/g下降到0.09cm3/g；在降解过程中，ACNA表现出很高的稳定性，重复使用7次后，虽处理效果有少量降低（57%→46.5%），但仍能达到处理效果。再把H2O2/ACNA催化氧化体系用于了处理垃圾渗滤液，发现垃圾渗滤液的可生物降解性指数从0.01提升到0.62，COD去除率达到55%，说明该体系作为垃圾渗滤液生物法处理的前置步骤已经足够达到处理要求。然后，发展了H2O2-H2O2/AC催化氧化体系，对腐殖酸进行了湿式氧化降解。对该体系的影响参数（反应温度、时间、初始pH、AC和H2O2的剂量）进行了系统地研究和探讨。研究结果表明，在优化条件下，腐殖酸几乎全部得到降解，腐殖酸溶液的COD去除率达到68.2%；处理后的腐殖酸溶液的可生化性指数从原来的0.05骤增至0.96。进一步把H2O2-H2O2/AC催化氧化体系用于了处理垃圾渗滤液，渗滤液的COD去除率达57.4%，可生物降解性指数提高（0.01→0.5），说明该体系对垃圾渗滤液中难降解有机物的降解有良好的降解效果，可作为生物法处理渗滤液的预处理步骤，甚至可直接作为垃圾渗滤液处理的主要步骤。