臭氧/活性炭深度处理垃圾渗滤液及微波紫外再生活性炭

摘要

随着我国城市化进程的加快，城市生活垃圾的产量也逐年增加，垃圾渗滤液的产量呈现爆发式的增长。垃圾渗滤液因为其成分的复杂性以及结构的多样性导致其仅仅通过生物法处理很难达到排放标准。《生活垃圾填埋场污染控制标准》中规定，垃圾渗滤液不能仅仅进行简单的处理后直接排入城市排水管网，而是需要将垃圾渗滤液在污染源处直接进行处理使其达到排放标准的要求。因此对垃圾渗滤液生化出水进行深度处理具有重要意义。
　　本文以哈尔滨市某垃圾填埋场垃圾渗滤液生化出水为研究对象，其COD为1550mg·L-1，NH3-N为75mg·L-1，以臭氧/活性炭组合工艺对其进行深度处理。试验中证明臭氧/活性炭组合工艺比单独臭氧工艺和单独活性炭工艺具有更好的处理效果，同时考察了臭氧浓度、活性炭用量以及pH等因素的影响。通过实验可得最优实验条件：pH为4.5，臭氧浓度1.344mg·L-1，活性炭投加量为10g·L-1，臭氧处理时间为30min，活性炭吸附时间为180min。当垃圾渗滤液COD为1542mg·L-1，NH3-N为75mg·L-1时，COD去除率为94％，NH3-N去除率为84%，能够达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）的排放标准。
　　研究了微波紫外耦合再生活性炭。研究过程中进行了单因素实验以及正交实验，并对实验条件进行了优化。活性炭再生最优实验条件为：微波功率400W，活性炭质量5g，微波辐照时间420s，空气流量为0.028m3·h-1，此时活性炭再生率为84.5%，活性炭质量损失为5.9%。通过对再生前后活性炭的Boehm化学滴定分析、比表面积测定、零点电荷分析可知：再生后活性炭碱性基团明显的增加；活性炭孔容、平均孔径以及比表面积均降低，但是活性炭再生后，其零点电荷升高。
　　实验中通过对垃圾渗滤液进行GC-MS分析、紫外-可见光分析、凝胶色谱分析以及可生化性分析，探讨了臭氧/活性炭深度处理垃圾渗滤液的机理。臭氧可以直接与垃圾渗滤液中的污染物反应，也可以生成羟基自由基与污染物反应。活性炭去除垃圾渗滤液中的污染物主要为物理吸附和化学吸附。

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第1章 绪论

1.1 课题来源及研究目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容

第2章 实验材料与方法

2.1 实验仪器及试剂

2.2 实验方法

第3章 臭氧/活性炭深度处理垃圾渗滤液工艺研究

3.1 引言

3.2 臭氧单独深度处理垃圾渗滤液工艺

3.3 活性炭单独深度处理垃圾渗滤液工艺

3.4 臭氧—活性炭联用深度处理垃圾渗滤液工艺

3.5 本章小结

第4章 微波紫外耦合再生活性炭技术

4.1 引言

4.2 微波场中活性炭的升温过程

4.3 微波紫外再生活性炭

4.4 活性炭再生前后化学性质及结构的变化

4.5 活性炭再生安全性分析

4.6 本章小结

第5章 垃圾渗滤液深度处理机理探讨

5.1 引言

5.2 垃圾渗滤液深度处理机理分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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