高级氧化联合磷酸铵镁沉淀法预处理垃圾渗滤液的研究

摘要

随着我国经济迅速发展，城市的规模不断增大，城市生活垃圾总量不断增长。垃圾填埋的处理方式由于处理量大、操作方便和运行费用较低等特点在我国被大多数城市所采用。然而填埋的处理方式会带来大量的渗滤液，其主要特点是污染成分复杂、浓度高且含有大量的重金属离子。这种污水无法直接使用生化法处理。因此，将渗滤液预处理以达到生化法处理的水质标准显得非常重要。在这个背景下，本文研究了高级氧化法（高锰酸钾、次氯酸钠和Fenton试剂）、磷酸铵镁化学沉淀法以及两种方法的联合方法预处理垃圾渗滤液，以找到一种有效、经济的方法是渗滤液达到可生物处理的水平。主要研究内容包括以下几个方面:
　　(1)氧化剂氧化法。选用高锰酸钾、次氯酸钠和Fenton试剂三种氧化剂氧化处理渗滤液，其中高锰酸钾最佳反应条件:投加量为15ml/L，pH值为6.0，最佳时间为80min，此时渗滤液中污染物质的最大去除率:色度68.09％，PO43-99.98％，NH4+17.93％，CODCr53.39％;次氯酸钠的最佳反应条件:投加量为40ml/L，pH值为8.0，反应时间为60min，此时渗滤液中污染物质的最大去除率:色度54.73％，PO43-99.97％，NH4+38.07％，CODCr60.51％; Fenton试剂最佳反应条件:氯化亚铁投加量为4g/L，pH值为3.0，反应时间为100min，此时渗滤液中污染物质的最大去除率:色度85.95％，PO43-99.98％，NH4+6.75％，CODCr63.87％。在反应动力学的研究中，高锰酸钾作为氧化剂时，去除CODCr的反应为三级反应动力模型;次氯酸钠为氧化剂时，去除CODCr的反应为三级反应动力模型;Fenton试剂作为氧化剂时，去除CODCr的反应为三级反应动力模型。
　　(2)磷酸铵镁化学沉淀法。磷酸铵镁化学沉淀法可以有效的预处理垃圾渗滤液的NH4+-N，且出水中的PO43--p含量较低，其最佳反应条件为:pH值为9.5，反应温度为20℃，[Mg2+]/[NH4+]/[PO43-]的摩尔比1.2∶1∶1.4，反应时间为15min，静置时间为20 min。在此条件下，渗滤液中的污染物质的最大去除率:NH4+98.87％，CODCr45.59％。反应后溶液中残留的PO43-浓度64.43mg/L。在反应动力学研究中，去除氨氮的反应为一级反应动力模型。
　　(3)氧化联合磷酸铵镁法。选用高锰酸钾+磷酸铵镁、次氯酸钠+磷酸铵镁和Fenton试剂+磷酸铵镁三种组和方法处理垃圾渗滤液，其中试验最佳去除率分别为:高锰酸钾+磷酸铵镁:色度85.79％，PO43-47.20％，氨氮96.08％，CODCr81.82％;次氯酸钠+磷酸铵镁:色度81.63％，PO43-61.49％，氨氮95.56％，CODCr82.67％; Fenton试剂+磷酸铵镁:色度93.95％，PO43-70.80％，氨氮96.36％，CODCr89.12％。在高锰酸钾+磷酸铵镁、次氯酸钠+磷酸铵镁和Fenton试剂+磷酸铵镁三种组和方法中，其中Fenton试剂+磷酸铵镁这个联合预处理方法在色度、PO43-、氨氮和CODCr的去除方面，效果均达到最佳。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 渗滤液的产生

1．3 渗滤液的组成特点

1．4 垃圾渗滤液的危害

1．5 渗滤液的主要处理方式

1．5．1 物化法

1．5．2 生物法

1．5．3 土地- 植物处理法

1．6 预处理渗滤液的研究现状

1．6．1 渗滤液中COD的去除

1．6．2 渗滤液中氨氮的去除

1．7 本论文研究的目的和意义

1．8 本论文研究的主要内容

第二章 研究路线与基本原理

2．1 试验废水来源与性质

2．2 试验的技术路线

2．3 高级氧化基本原理与应用

2．3．1 KMnO4

2．3．2 NaCIO

2．3．3 Fenton试剂

2．4 磷酸铵镁化学法基本原理与应用

2．4．1 反应原理与作用机理

2．4．2 试剂投加量

2．4．3 pH值

2．4．4 温度

2．4．5 Ca2+离子含量

2．4．6 反应时间

2．4．7 运用现状与前景

2．4．8 优缺点

第三章 氧化剂氧化法

3．1 前言

3．2 试验部分

3．2．1 试验材料

3．2．2 试验方法

3．2．3 试验方法

3．3 实验结果

3．3．1 高锰酸钾氯化法

3．3．2 次氯酸钠氧化法

3．3．3 Fenton试剂氧化法

3．3．4 出水水质

3．4 小结

第四章 磷酸铵镁化学沉淀法

4．1 引言

4．2 试验部分

4．2．1 试验材料

4．2．2 试验方法

4．2．3 试验方法

4．3 实验结果

4．3．1 pH值

4．3．2 氨镁摩尔比

4．3．3 氮磷摩尔比

4．3．4 反应时间

4．4 反应动力学

4．5 小结

第五章 高级氧化联合磷酸铵镁法

5．1 前言

5．2 试验方案

5．2．1 试验材料

S．2．2 试验部分

5．2．3 试验方法

5．3 实验结果

5．4 小结

第六章 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

图表目录

致谢

作者简介