Fe_硅藻土、Fe_ZSM-5非均相Fenton处理垃圾渗滤液的研究.pdf
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1、第 卷 第 期 年 月昆明冶金高等专科学校学报 收稿日期:基金项目:云南省教育厅科学研究基金项目:硅藻土催化剂的制备及其催化氧化垃圾渗滤液研究()。作者简介:李理(),男,云南石屏人,副教授,工学硕士,主要从事环境检测与污染治理技术研究。:硅藻土、非均相 处理垃圾渗滤液的研究李理,宁门翠,宋煜,谭艳霞,徐孝静,彭莉,吴文彬(昆明冶金高等专科学校环境与化工学院,云南 昆明 ;昆明绿岛环境科技有限公司,云南 昆明 )摘要:以硅藻土、分子筛为载体,以 ()为 源,制备了 硅藻土、两种催化剂,分别与 组成非均相 体系处理垃圾渗滤液。研究了溶液 值、温度、用量、催化剂加入量和反应时间对垃圾渗滤液 去除效
2、果的影响。实验结果表明:利用该非均相 体系处理 浓度为 的垃圾渗滤液,在溶液体系 值为 ,反应温度 ,催化剂投加量折合浓度为 ,加入量折合浓度为 ,反应时间 的条件下,硅藻土、两种催化剂处理垃圾渗滤液 去除率可分别达到 和 。关键词:硅藻土;分子筛;非均相 ;催化氧化;垃圾渗滤液中图分类号:文献标识码:文章编号:(),(,;,):(),:;引言相关部门统计数据显示,年我国垃圾渗滤液产生量约为 万 。在垃圾无害化处理的大趋势下,垃圾渗滤液处理问题也随之日益凸显,年我国垃圾渗滤液处理量达到 万 ,同比增长 。垃圾渗滤液中含有大量有毒有害污染物,成分复杂,有机物含量高,可生化性差,是公认的难处理废水
3、之一,具有 及 浓度高、氮和盐类含量较高、含金属种类多(渗滤液中金属离子含量随 的变化而变化)、渗滤液中微生物营养比例失调(主要是 、的比例失调)、水质波动大、色度深且伴有恶臭等特点 。垃圾渗滤液处理,目前大多采用多种工艺、技术协同处理的方法路线,工艺相对复杂,处理成本相对较高。研究开发经济、高效、低碳环保的垃圾渗滤液无害化处理技术是该领域研究的难点和热点。研究表明:以 法、臭氧氧化法和电催化氧化法为代表的高级氧化技术是垃圾渗滤液处理较理想的技术方向,此类处理方法不但可以显著提高垃圾渗滤液的可生化性,还可有效分解难降解有机物 。高级氧化处理技术中 体系的处理效率高,成本较低,也比较容易工业化应
4、用。法处理垃圾渗滤液相较于一般化学氧化法具有处理工艺简单、不需要特制的反应系统、氧化能力强、反应速率快和处理效果好等优点 。但是,法也存在着一些明显的缺陷,如:将废水 值调整到 反应适宜范围,会增加外加试剂消耗及费用;反应后水中会残留一定量铁离子,需要对铁离子进行回收以避免造成二次污染 。非均相 ()催化氧化体系是利用均相 反应原理,将铁离子负载在某种固体介质上,得到便于回收和重复利用的催化剂,既可解决溶液中的残留铁离子带来的问题,又可以减少处理过程的材料消耗和处理成本 。由于具有催化剂可再生重复使用、废水 值适应范围较宽和氧化效率高等优点,近年来,非均相类 催化氧化法()成为水处理技术的研究
5、热点之一 。本文以硝酸铁 ()为铁源,以 分子筛和硅藻土为载体,制备了 硅藻土、种催化剂材料并对种催化剂材料进行了 、等表征,研究了种催化剂材料作为非均相 体系催化剂用于催化氧化处理垃圾渗滤液的可行性。考查了 值、反应温度、反应时间、加入量、催化剂投加量等因素对垃圾渗滤液中化学需氧量()去除效果的影响。实验部分 仪器与试剂 型化学需氧量 回流消解器,上海争巧科学仪器有限公司;型分析天平,赛多利斯;酸度计,上海雷磁仪器有限公司;型低速离心机,北京医用离心机厂;型磁力搅拌机,巩义予华仪器有限责任公司;马弗炉,上海博迅实业有限公司。试剂:重铬酸钾(),天津市恒兴化学试剂制造有限公司;硫酸(),西陇化
6、工;氨水(),西陇化工;过氧化氢(),国药集团化学试剂有限公司;硫酸银(),国药集团化学试剂有限公司;硫酸汞(),贵州铜仁化学试剂厂;硫酸亚铁铵(),天津市科密欧化学试剂有限公司;邻苯二甲酸氢钾(),天津化学试剂股份有限公司;硝酸铁(),天津风船化学试剂科技有限公司;乙醇(),重庆川东化工;精密 试纸,上海三爱思试剂有限公司;硅藻土(),天津市津东天正精细化学试剂厂;分子筛,市售;垃圾渗滤液(),取自云南楚雄某垃圾填埋场。催化剂材料的制备在 质量分数约为 的一定量硝酸铁溶液中分别加入适量的尿素和硅藻土,均匀搅拌,在 水浴中恒温。将反应产物进行沉淀、过滤、水洗处理后在 鼓风干燥箱中干燥约,取出后
7、放入马弗炉中,在 温度下进一步煅烧约,取出冷却至室温即制得“硅藻土”催化剂材料。称取一定量 ()在研钵中研细,加入一定量 一起研磨至颜色均匀一致。在马弗炉中 下焙烧 ,在 下焙烧 即制得“”催化剂材料。昆明冶金高等专科学校学报 年 月 实验方法取一定量的垃圾渗滤液倒入 锥形瓶中,依次加入一定量的 过氧化氢()和催化剂材料(硅藻土或 )。根据实验需要,用体积比为 的稀硫酸和稀氨水调节垃圾渗滤液溶液 值,将溶液置于控温磁力搅拌机上,设置搅拌温度和时间,待搅拌、反应至预定时间后,停止搅拌,将经过搅拌、反应的溶液用离心机进行固 液离心分离后,取适量上清液,按照 水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法中的方
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