新型UV-Fenton反应器处理垃圾渗滤液试验研究

发布时间：2017-10-22 01:06

  本文关键词：新型UV-Fenton反应器处理垃圾渗滤液试验研究

  更多相关文章： 非均相UV-Fenton 垃圾渗滤液 均相UV-Fenton 负载氧化铁石英砂

【摘要】：随着垃圾渗滤对周围环境的污染问题日益严重,垃圾渗滤液的经济高效处理成为国内外研究热点。近几年,UV-Fenton技术由于其在均相和非均相体系中降解效率高,经济成本低等优点而被用于深度处理垃圾渗滤液。本文根据催化剂的类型和垃圾渗滤液的特性,对原UV-Fenton反应器进行了改进,探讨了改进后反应器的工艺参数对垃圾渗滤液处理效果及影响,提高了设备处理垃圾渗滤液的适用性。通过研究得到以下结论：(1)均相UV-Fenton法处理垃圾渗滤液的主要影响因素有：初始pH值、反应时间、过氧化氢投加量,n(H2O2)/n(Fe2+)、紫外灯功率、紫外灯波长、曝气量、药剂投加方式。实验结果表明：在考虑经济成本的前提下,初始pH=3.5,反应时间为90min,过氧化氢投加量为60 mmol/L, n(H2O2)/n(Fe2+)=4,紫外灯功率为6W,紫外灯波长为254nm,曝气量为2L/min,投加方式为FeSO4·7H2O一次性加入,H202分4次加入,反应温度在室温时垃圾渗滤处理效果为最佳。垃圾渗滤液COD去除率到达71.88%,UV254去除率达到89.27%,BOD5/COD由原液0.07提高到了0.30,可生化性从不宜生化提高到可以生化。通过直观分析和紫外-可见图谱分析,均相UV-Fenton法有效去除了色度、氨氮和具有π-π*跃迁和多个共轭体系的苯环结构的有机物。(2)实验制备了负载氧化铁的石英砂催化剂,并将其用于非均相UV-Fenton反应。实验结果表明：在考虑经济成本的前提下,pH=3.5,过氧化氢投加量为60 mmol/L, Fe2+离子浓度为13.33mmol/L,紫外光功率为6W,紫外灯波长为254nm,蠕动泵流量为30L/h,曝气速度为2L/min,反应温度为室温,投加为H202分4次投加,催化剂投加量18g/L,粒径为0.425-0.600mm时,反应120min后,COD去除率达到68.75%,UV254去除率达到87.73%, BOD5/COD达到0.2725。非均相UV-Fenton处理效果效果虽然不及均相Fenton反应,但反应产生铁泥较少,催化剂可循环利用,具有广阔工业前景。
【关键词】：非均相UV-Fenton 垃圾渗滤液 均相UV-Fenton 负载氧化铁石英砂
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 绪论9-24
• 1.1 引言9
• 1.2 垃圾渗滤液简述9-11
• 1.2.1 垃圾渗滤液的来源9-10
• 1.2.2 垃圾渗滤液的特点10-11
• 1.2.3 垃圾渗滤液的危害11
• 1.3 垃圾渗滤液的处理方法11-16
• 1.3.1 生物处理法12-14
• 1.3.2 物化处理法14-16
• 1.3.3 土地处理法16
• 1.4 均相Fenton体系研究16-19
• 1.4.1 均相Fenton反应机理16-18
• 1.4.2 均相UV-Fenton反应机理18
• 1.4.3 均相Fenton和UV-Fenton处理垃圾渗滤液研究现状18-19
• 1.5 非均相UV-Fenton-流化床体系研究19-22
• 1.5.1 非均相UV-Fenton反应的机理19-20
• 1.5.2 非均相UV-Fenton流化床体系处理垃圾渗滤研究现状20-22
• 1.6 研究意义与研究内容22-24
• 1.6.1 研究意义22
• 1.6.2 研究内容22-24
• 第2章 实验设备改进和实验方法24-33
• 2.1 实验设备改进24-28
• 2.2 实验方法28-33
• 2.2.1 实验水样28-29
• 2.2.2 实验主要试剂29
• 2.2.3 实验主要仪器29-30
• 2.2.4 实验方法30-31
• 2.2.5 检测指标及方法31-33
• 第3章 均相Fenton处理垃圾渗滤液33-47
• 3.1 初始pH对处理效果的影响33-35
• 3.2 反应时间对处理效果的影响35-36
• 3.3 过氧化氢投加量对处理效果的影响36-37
• 3.4 H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比对处理效果的影响37-38
• 3.5 紫外灯功率对处理效果的影响38-39
• 3.6 紫外灯波长对处理效果的影响39-40
• 3.7 曝气量对处理效果的影响40-41
• 3.8 药剂投加方式对处理效果的影响41-43
• 3.9 最佳条件下均相UV-Fenton处理效果分析43-46
• 3.9.1 样品直观分析43-44
• 3.9.2 紫外-可见光图谱分析44-45
• 3.9.3 可生化性分析45-46
• 3.10 本章小结46-47
• 第4章 石英砂负载氧化铁用于UV-Fenton反应器处理垃圾渗滤液47-58
• 4.1 石英砂负载氧化铁催化剂载体的制备47-48
• 4.2 石英砂负载氧化铁载体的表征48-50
• 4.2.1 石英砂载体密度的测定48-49
• 4.2.2 石英砂负载铁含量的测定49
• 4.2.3 石英砂载体表面铁氧化物附着强度49-50
• 4.3 石英砂存在下的UV-Fenton反应50-51
• 4.4 负载氧化铁石英砂投加量对处理效果的影响51-52
• 4.5 不同粒径范围负载氧化铁石英砂对处理效果的影响52-53
• 4.6 负载石英砂载体循环利用的研究53-54
• 4.7 最佳条件下负载氧化铁处理效果分析54-56
• 4.7.1 样品直观分析54
• 4.7.2 紫外-可见光图谱分析54-55
• 4.7.3 可生化性分析55-56
• 4.8 两种反应体系处理效果比较分析56-57
• 4.9 本章小结57-58
• 第5章 结论与展望58-60
• 5.1 结论58-59
• 5.2 展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64

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本文编号：1076037