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超临界水氧化法处理垃圾渗滤液的试验研究

王天烽  
【摘要】:随着经济社会的飞速发展,城市固体废弃物的产生量增长也较快。在“减量化、无害化、资源化”的处理原则下,固体废物的各种处理处置技术得到迅猛的发展。但总是有一定量的垃圾需要以填埋作为最终处置,垃圾渗滤液的产生就不可避免。因此,研究垃圾渗滤液的处理具有一定的实际意义。 超临界水氧化是一种处理有机废水的高级氧化技术。当水超过其临界点(T_C=374℃、P_C=22.1MPa)后,密度值、介电常数、离子积下降,氢键减少,以至于水成为一种具有高扩散性和优良传递特性的非极性介质,基于超临界水的特性而产生的超临界水氧化技术具有很多优越性。因此,本论文从超临界水的特性出发,阐述了超临界水氧化技术的特点,并对国内外有关超临界水氧化高浓度有机废水的研究工作进行了综述。在此基础上,利用较为先进的间歇式超临界水氧化反应实验装置,以西安市某垃圾填埋场渗滤液为研究对象,考察了渗滤液在超临界水中的氧化降解效率及其影响因素,得到了以下结论: 1.超临界水氧化技术对高浓度有机废水有很好的处理效果。在压力为26 MPa、温度为420℃、停留时间为10min、过氧量为2.0实验条件下,COD_(Cr)去除率为98.37%,NH_3-N去除率为96.43%。出水水质达到《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997)的三级标准,可以并入市政管网,进行后续处理。 2.反应温度、压力、停留时间和氧化剂用量是影响反应的主要因素。在所选定实验条件下,提高反应温度与反应压力,延长停留时间或增大氧化剂的用量,均能使COD_(Cr)及NH_3-N去除率增大。通过正交试验极差分析可知,这些影响因素中,试验参数对COD_(Cr)去除率的影响由大到小分别是:压力,过氧量,温度,反应时间。试验参数对NH_3-N去除率的影响由大到小是:过氧量,压力,温度,反应时间。 3.出水的BOD_5/COD_(Cr)值相对原水增大明显,且BOD_5/COD_(Cr)值与出水的COD_(Cr)值呈反向关系。出水的可生化性将大大提高。 4.在实验过程中,由于氯离子等无机物质的存在,反应器出现一定的腐蚀并有明显盐沉积现象。


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