无机絮凝剂+Fenton工艺深度处理中晚期垃圾渗滤液的研究

摘要

随着我国垃圾卫生填埋的日益规范，垃圾渗滤液的处理技术越来越受到重视。中晚期垃圾渗滤液可生化性较差，生物处理往往难以单独达到处理效果，物理、化学方法的预处理尤为关键。国内较成熟的物理、化学处理工艺有膜过滤和Fenton法，二者结合生物处理，均能实现好的处理效果和经济性的统一。同时，传统的Fenton法具有处理高浓度废水效率低的缺点，因此必须结合光催化、电催化等来提高处理能力。本研究中所述的无机絮凝剂+Fenton工艺是一种水处理常用的处理方法，可以提高传统Fenton工艺的处理效率，可作为垃圾渗滤液的深度处理方法。
　　 本研究首先通过单因素实验考察PAS+Fenton、PFS+Fenton、PAFS+Fenton三种工艺过程对COD的去除效率情况，并将三种联合处理法与直接Fenton法处理进行了对比发现直接Fenton法污染物综合去处理能力不如联合处理方法。三种絮凝剂中PFS在处理能力、经济性的综合性能上优于其他两种絮凝剂。
　　 通过响应面优化实验得到了对COD和色度的去除率分别达到80％和99％的两个阶段药剂投加量区域，并对COD和色度的综合去除效果进行了最优化设计，得到最优选择条件:取反应pH=5.0，Fenton试剂投加比例H2O2∶Fe2+=1.00，PFS投加量为2.04 g/L，Fe2+投加量21.38 mmol/L，此时COD去除率为86.70％，色度去除率为99.22％。
　　 考察了工艺实际运行情况，在进水水质较稳定的情况下，药水混合与絮凝沉淀均运行正常，达到了COD的平均去除率83.36％，色度的平均去除率为99.07％的处理效果;直接Fenton处理运行理论吨水处理成本为36.990元，无机絮凝剂+Fenton处理运行理论吨水处理成本为29.122元。

目录

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摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景和意义

1．1．1 课题研究的背景

1．1．2 课题研究的意义和前景

1．2 中晚期垃圾渗滤液

1．2．1 垃圾填埋时间对水质的影响

1．2．2 中晚期渗滤液的特点

1．2．3 中晚期渗滤液的处理方法

1．3 混凝和Fenton机理

1．3．1 混凝反应机理

1．3．2 混凝处理的影响条件

1．3．3 Fenton反应机理

1．3．4 Fenton处理的影响条件

1．4 垃圾渗滤液混凝+Fenton处理工艺

1．4．1 混凝和Fenton处理的废水处理应用

1．4．2 混凝+Fenton工艺在垃圾渗滤液处理的研究与实践

1．4．3 混凝+Fenton工艺在垃圾渗滤液处理上的发展趋势

1．5 响应面法的介绍

1．5．1 响应面法的应用情况

1．5．2 Design Expert Software的应用介绍

1．6 课题研究的内容

第2章 三种无机絮凝剂+Fenton对经生化处理后渗滤液的去除特征

2．1 前言

2．2 实验材料

2．2．1 无机絮凝剂

2．2．2 Fenton试剂和助凝剂

2．2．3 垃圾渗滤液

2．3 主要实验仪器与设备

2．4 实验方法

2．4．1 药剂的配制

2．4．2 絮凝剂的投加

2．4．3 搅拌与沉淀

2．4．4 Fenton实验

2．4．5 实验内容

2．4．6 分析方法

2．5 结果分析与讨论

2．5．1 PAS+Fenton的单因素实验

2．5．2 PFS+Fenton的单因素实验

2．5．3 PAFS+Fenton的单因素实验

2．5．4 处理方法的比较

2．6 小结

第3章 PFS+Fenton处理的响应面分析

3．1 前言

3．2 实验设计和方法

3．2．1 实验设计

3．2．2 实验方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 COD去除率的响应面分析

3．3．2 色度去除率的响应面分析

3．3．3 COD与色度去除率的综合去除最优化选择

3．3．4 去除特征讨论

3．4 小结

第4章 无机絮凝剂+Fenton处理的实际工艺运行

4．1 前言

4．2 实际处理工艺流程与设备概况

4．2．1 处理工艺流程

4．2．2 加药设备与投加方法

4．2．3 混合设备与取样方法

4．3 实际处理工艺的运行情况

4．3．1 实际运行的药水混合与絮凝沉淀情况

4．3．2 实际运行的污染物去除情况

4．3．3 实际运行成本理论计算与经济效益

4．4 小结

结论

参考文献

致谢

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