以活性炭纤维为阴极的光电化学法协同处理垃圾渗滤液

摘要

以活性炭纤维(ACF)为阴极,RuO2/Ti形稳电极为阳极,研究了电氧化、电氧化/电芬顿及光电化学组合3种过程对垃圾渗滤液的处理效果,考察了初始pH和电流密度对光电化学法降解渗滤液TOC的影响,并探讨了渗滤液有机物形态及可生化性的变化规律.结果表明,光电化学组合法对渗滤液TOC的处理效果及降解一级动力学常数远高于电氧化及电氧化/电芬顿过程之和,原位生成H2O2与活性氯在紫外光辐照/Fe2+条件下生成羟基与氯自由基是该光电化学体系的主要协同机理.电流密度是渗滤液TOC降解的控制因素,TOC的降解速率随电流密度升高而逐渐提高.在初始pH为2.0～5.1,电流密度为15.0 mA/cm2及Fe2+投加量为1 mmol/L条件下,300 min内垃圾渗滤液TOC的去除率达80％左右,TOC降解动力学常数为6.1×10-3～6.6×10-3 min-1.紫外可见光谱( UV -Vis)及排阻凝胶色谱(GPC)结果表明,光电化学体系能有效将难降解的腐殖酸/富里酸转化为小分子物质乃至矿化,使渗滤液的可生化性得到明显改善,BOD5/CODCr提升至0.42.