芬顿及紫外光助芬顿深度降解垃圾渗滤液中难降解有机物的研究

发布时间：2017-10-03 17:17

  本文关键词：芬顿及紫外光助芬顿深度降解垃圾渗滤液中难降解有机物的研究

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【摘要】：生活垃圾填埋过程中产生的渗滤液严重危害着人类健康及其生存环境,经过长期的研究与发展,目前国内逐步形成了以“预处理+膜生物反应器(MBR)+纳滤(NF)／反渗透(RO)”为主的垃圾渗滤液处理工艺。MBR出水中仍然含有一定浓度的难降解有机物,运用纳滤、反渗透技术可以产生良好的出水水质,但难降解有机物并未彻底消除,而是进入浓缩液,浓缩液具有更高浓度的难降解有机物,其二次污染问题亟需得到解决,因此难降解有机物的去除值得深入研究。本论文采用两级串联芬顿及芬顿-紫外光助芬顿进行MBR出水与NF浓缩液的深度降解试验,在深度降解MBR出水的同时能够从根本上解决浓缩液的二次污染问题。论文还对降解过程中渗滤液中的邻苯二甲酸酯(PAE)、苯系物(MACH)与多环芳烃(PAH)等微污染物质的降解性能进行分析。主要结论如下：(1)两级芬顿对MBR出水A、B及NF浓缩液C的降解效果显著,COD去除率分别为81%、84%、89%,有机物浓度大幅降低；UV254去除率分别为92%、93%、96%,对渗滤液中的难降解有机物具有良好的降解效果；色度去除率分别为92%、93%、97%,出水色度均低于16倍,满足国家排放标准。两级芬顿在取得良好降解效果的同时能够有效减少芬顿试剂的投加量,降低芬顿法的处理成本。(2)芬顿-紫外光助芬顿通过紫外光的强化作用来增强对MBR出水A、B及NF浓缩液C的降解效果,COD去除率分别为81%、91%、93%,有机物浓度较两级芬顿进一步降低；Uv254去除率分别为96%、97%、96%,紫外光不仅能够强化芬顿过程对难降解有机物的降解效果,其自身也能够降解一部分有机物；色度去除率分别为98%、99%、98%,出水色度均低于8倍,同样满足国家排放标准。(3)两级芬顿与芬顿-紫外光助芬顿均能够有效提高垃圾渗滤液的可生化性,MBR出水A、B均由不易生化提高为较易生化,NF浓缩液C由不易生化提高为可生化,为后续可能衔接的生物处理工艺提供了良好的反应条件。(4)PAE共检出7种物质,其中3种属于美国EPA公布的优先污染物,分别为邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸正辛酯。MACH共检出13种物质,其中1种属于我国公布的优先控制污染物,为间甲基苯酚；1种属于美国EPA公布的优先污染物,为邻硝基甲苯。PAH共检出12种物质,其中1种属于我国公布的优先控制污染物,为萘；5种属于美国EPA公布的优先污染物,分别为萘、苊、芴、菲,葸。降解前后PAE、 MACH及PAH类物质的浓度均表现出不同程度的降低。(5)采用两级芬顿-曝气生物滤池对MBR出水A进行了连续试验,在初始pH值为4.0,一级、二级反应的芬顿试剂投加量均为[Fe2+]=4 mmol/L, [H2O2]=12 mmol/L,搅拌速率为200 r/min,气水比为4：1,停留时间为4h的条件下,出水COD值接近100 mg/L。
【关键词】：垃圾渗滤液 膜生物反应器 纳滤浓缩液 芬顿 紫外光助芬顿
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 1 绪论13-25
• 1.1 垃圾渗滤液13-15
• 1.1.1 垃圾渗滤液的水质特性13-14
• 1.1.2 垃圾渗滤液的危害14-15
• 1.2 垃圾渗滤液的排放标准15
• 1.3 垃圾渗滤液的处理方法15-17
• 1.4 垃圾渗滤液处理技术的发展现状17-22
• 1.4.1 生物处理技术17
• 1.4.2 深度膜处理技术17-18
• 1.4.3 高级氧化技术18-21
• 1.4.4 研究背景及意义21-22
• 1.5 研究内容22-23
• 1.6 技术路线23-25
• 2 试验材料与方法25-29
• 2.1 试验材料25-26
• 2.1.1 试验所采用的垃圾渗滤液样品25
• 2.1.2 试验所使用的药品及仪器25-26
• 2.2 试验装置及分析测定方法26-29
• 2.2.1 试验装置26-28
• 2.2.2 分析测定方法28-29
• 3 两级芬顿对垃圾渗滤液中难降解有机物的降解研究29-51
• 3.1 最优初始pH值的确定29-30
• 3.2 两级芬顿对MBR出水的降解试验30-40
• 3.2.1 一级芬顿对MBR出水中难降解有机物的降解试验30-36
• 3.2.2 二级芬顿对MBR出水中难降解有机物的降解试验36-40
• 3.3 两级芬顿对NF浓缩液的降解试验40-46
• 3.3.1 一级芬顿对NF浓缩液中难降解有机物的降解试验40-43
• 3.3.2 二级芬顿对NF浓缩液中有机物的降解试验43-46
• 3.4 两级芬顿工艺各阶段的最优试验条件46-47
• 3.4.1 一级芬顿的最优试验条件46
• 3.4.2 二级芬顿的最优试验条件46-47
• 3.5 两级芬顿对垃圾渗滤液可生化性的影响47
• 3.6 两级芬顿对垃圾渗滤液的降解结果47-49
• 3.6.1 两级反应的H_2O_2有效性47-48
• 3.6.2 两级芬顿对垃圾渗滤液的降解结果48-49
• 3.7 本章小结49-51
• 4 芬顿-紫外光助芬顿对垃圾渗滤液中难降解有机物的降解研究51-63
• 4.1 一级芬顿对垃圾渗滤液的降解结果51
• 4.2 二级紫外光助芬顿对MBR出水的降解试验51-56
• 4.3 二级紫外光助芬顿对NF浓缩液的降解试验56-58
• 4.4 二级紫外光助芬顿的最优试验条件58-59
• 4.5 芬顿-紫外光助芬顿对垃圾渗滤液可生化性的影响59
• 4.6 芬顿-紫外光助芬顿对垃圾渗滤液的降解结果59-61
• 4.6.1 两级反应的H_2O_2有效性59-60
• 4.6.2 芬顿-紫外光助芬顿对垃圾渗滤液的降解结果60-61
• 4.7 本章小结61-63
• 5 芬顿及紫外光芬顿对渗滤液中微污染物质的降解研究63-77
• 5.1 微污染物质分析过程所用的垃圾渗滤液样品63-64
• 5.2 芬顿及紫外光助芬顿对渗滤液中PAE的去除效果64-65
• 5.3 芬顿及紫外光助芬顿对渗滤液中PAH的去除效果65-67
• 5.4 芬顿及紫外光助芬顿对渗滤液中MACH的去除效果67-69
• 5.5 本章小结69-70
• 附表70-77
• 6 两级芬顿-曝气生物滤池的连续试验77-85
• 6.1 两级芬顿-曝气生物滤池的启动77-79
• 6.2 曝气生物滤池停留时间的确定79-80
• 6.3 两级芬顿-曝气生物滤池的降解结果80-82
• 6.4 两级芬顿-曝气生物滤池的经济性分析82
• 6.5 本章小结82-85
• 7 结论85-87
• 参考文献87-93
• 作者简历及攻读硕士期间取得的研究成果93-97
• 学位论文数据集97

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本文编号：965729