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《北京化工大学》 2005年
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催化湿法氧化(CWAO)降解垃圾渗滤液的研究

李海生  
【摘要】:垃圾渗滤液是一种危害较大的高浓度有机废水,对周边环境及填埋场场底土层污染严重,且污染持续时间长,容易造成严重的二次污染问题,因而对渗滤液进行有效的收集和处理已成为城市环境中急待解决的问题。目前垃圾渗滤液处理方法主要包括生物法和物化法。当垃圾渗滤液的BOD_5/COD的值大于0.3时,渗滤液的可生化性较好,可以采用生物处理法;对BOD_5/COD比值较小(0.07-0.2)、难以生物处理的垃圾渗滤液,以及生物法很难去除的相对毒性较大的有机成分,物化法处理效果更好,且运行周期短,但其处理成本相对较高,因此,寻求一种不受垃圾渗滤液水质特性限制的处理方法,成为国内外垃圾渗滤液处理技术的研究热点问题之一。本论文采用Co/Bi复氧化物作为催化剂,氧气作为氧化剂,利用催化湿法氧化技术降解垃圾渗滤液中的高浓度有机物和氨氮,以期建立催化湿法氧化降解垃圾渗滤液的工艺条件。研究结果表明,在影响催化湿法氧化降解效率的因素中,反应温度、催化剂的活性是影响催化湿法氧化降解效率的主要因素,在最佳反应条件下,可将COD_(Cr)浓度和氨氮浓度分别高达40000mg/L和500mg/L以上的垃圾渗滤液降解到COD_(Cr)和氨氮分别为150mg/L和10mg/L的程度;此外,本论文还讨论了垃圾渗滤液降解的动力学规律,建立了垃圾渗滤液降解的动力学模型,初步探讨了垃圾渗滤液有机物和氨氮降解的机理,并对Co/Bi催化剂进行了回收和再生研究。 影响催化湿法氧化降解垃圾渗滤液效率的因素中,随着温度、氧分压、催化剂用量的增加,垃圾渗滤液TOC的去除率均呈现上升趋势,其中温度和催化剂用量的影响更为明显。不同温度条件下,氧分压对催化反应的影响结果显示在高温状态下,氧分压的影响并不显著,因为加快反应速率的贡献主要来自于温度的增加。随着反应液浓度的增加,有机质降解的反应速率增加,而有机质的去除率降低。降解反应过程中,有机物降解与pH变化之间的对应关系表明:温度越低,pH值达到最低点的时间越长,最低点pH值越小,pH值达到平衡时的值也
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