高铁酸钾预处理垃圾渗滤液

Posted 2023-01-13 垃圾

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摘要：采用自制高纯度高铁酸钾预处理危废填埋场和垃圾焚烧厂的垃圾渗滤液，探讨和分析了处理效果。正交实验表明，高铁酸钾预处理危废填埋场渗滤液COD的最佳条件为：高铁酸钾与COD的初始质量浓度比为0.5、渗滤液初始pH值4.00、反应温度30℃、反应时间40 min，此时COD去除率达71.51%。

此最佳条件下高铁酸钾对不同类型垃圾渗滤液的色度、SS、COD、BOD5、氨氮、总磷、重金属离子等污染因子都具有良好的去除效果，危废填埋场渗滤液经高铁酸钾预处理后可以直接进入后续生化处理系统；垃圾焚烧厂渗滤液预处理后其COD为2 861.0 mg/L，经二次预处理也可进入生化处理系统。实验结果表明，高铁酸钾对不同类型垃圾渗滤液都具有良好的预处理效果。

垃圾渗滤液是各种垃圾填埋场的固体废弃物经过物理、化学和生物反应等共同作用产生的废液，其形成受到多种因素的影响，因而成分复杂且变化很大。一般垃圾渗滤液具有污染物浓度高、有机污染物种类繁多、水质复杂等特点。张兰英等分析表明，垃圾渗滤液含有单环芳烃、多环芳烃、杂环化合物、酮醛等93种有机污染物，其中20多种有机污染物已被确认为可疑致癌物或促癌物，同时被我国环保总局及美国环保局列入优先控制污染物黑名单。

目前，通常采用生物法处理规模化的垃圾渗滤液，原因如下：①微生物易培养，在特定条件下驯化后能适应不同的水质条件；②微生物的生存条件温和，新陈代谢时不需要高温高压；③处理过程中不需投加催化剂和其他化学药剂，处理成本低廉，运行管理方便。但是由于垃圾渗滤液中各种污染物浓度高、成分复杂甚至难降解，易导致生物处理失效，特别是渗滤液中有些成分会毒化微生物或抑制微生物活性。因而，生物法处理垃圾渗滤液前必须采用预处理提高渗滤液的可生化性。

目前，垃圾渗滤液预处理通常采用化学氧化技术，其中使用的传统水处理剂如氯气等会对水体产生二次污染。近年来，一种集氧化、吸附、絮凝为一体的环境友好型多功能水处理药剂高铁酸盐弥补了传统水处理剂的不足，被广泛应用于污水处理。中国科学院BINＹANg课题组采用高铁酸盐降解内分泌干扰物质（EDCS），美国V．K．ShARmA课题组采用高铁酸盐降解有机物，均获得良好效果。本课题组在高铁酸盐的合成及其处理废水等领域也取得了一定的研究成果。基于此，笔者采用自制高铁酸钾分别预处理重庆市某危废填埋场和重庆市某垃圾焚烧厂的垃圾渗滤液，探讨和分析其处理效果。

1　实验部分

1．1　实验仪器与试剂

主要仪器：752紫外可见分光光度仪；FTIR红外光谱仪；恒温磁力搅拌水浴锅；PH酸度计。主要试剂：纯度99％以上的高铁酸钾，自制；硝酸铁、硫酸亚铁铵、重铬酸钾、浓硫酸、硫酸汞、氢氧化钠、氢氧化钾，均为分析纯。

1．2　高铁酸钾的合成及表征

取已知浓度的NACLO溶液置于100mL烧杯中，搅拌条件下依次加入一定量NAOH和Fe（NO3）3•9H2O，待所有物质溶解且溶液呈深红色后，再缓慢加入NAOH固体，充分除盐后用砂芯漏斗抽滤，滤液为高纯度高铁酸钠溶液。向高铁酸钠溶液中加入KOH溶液，搅拌30mIN，用砂芯漏斗抽滤，生成黑色的高铁酸钾粗品。将高铁酸钾粗品用KOH溶液重结晶，再用无水乙醇洗涤，并进行真空干燥即可得到实验所需的高铁酸钾固体。

高铁酸钾定性表征：自制高铁酸钾的光谱学特性与文献报道的基本一致，可见光区510Nm有最大吸收峰，紫外区275～320Nm有肩峰，红外区：800、778、339、320Cm－1有吸收峰；高铁酸钾定量表征：根据文献报道，采用亚铬酸盐氧化还原滴定法，测定并计算高铁酸钾浓度。。

1．3　垃圾渗滤液的水质检测方法

实验用垃圾渗滤液分别取自重庆市某危废填埋场和重庆市某垃圾焚烧厂。根据文献，垃圾渗滤液水质指标的检测方法分别为：色度采用稀释倍数法测定，SS采用硝酸纤维滤膜法测定，COD采用重铬酸钾法测定，BOD5采用稀释接种法测定，氨氮采用纳氏试剂光度法测定，总磷采用钼锑抗分光光度法测定，重金属离子均采用原子吸收分光光度法测定。

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