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Fenton法处理垃圾渗滤液和复合金属氧化物催化NaClO氧化降解染料废水的研究

卢小艳  
【摘要】:垃圾渗滤液是垃圾在填埋过程中产生的一种有毒有害的高浓度废水,仅采用生物处理很难实现渗滤液的达标排放。要满足垃圾渗滤液处理达标排放的要求,必须经过深度处理。本文通过单因素分析实验确定了Fenton试剂处理垃圾渗滤液的最佳反应条件:初始pH为5,FeSO4为40 mmol/L,H2O2为60 mmol/L,反应时间3 h,垃圾渗滤液的COD去除率可达到了60%,当采取连续分级处理三次,垃圾渗滤液的COD由2400 mg/L降到488 mg/L,去除率可提高到80%。因此用Fenton试剂处理垃圾渗滤液的试剂成本约为8.8元/吨。近年来,染料工艺得到迅速发展,染料品种已达数万种之多,给染料废水的处理带来了更大困难。本文通过实验发现复合金属氧化物催化剂CuMgFe-4可以有效提高NaClO氧化降解染料废水的效率。在CuMgFe-4 0.10 g,NaClO 20 mM,反应温度30℃条件下,可使浓度为60 mM的甲基橙(MO)、亚甲基蓝(MB)和罗丹明B(RhB)在1 h内脱色率为100%。在CuMgF-4 0.1 g,NaClO 100.8 mM,30℃条件下反应1 h,可以使染料废水浓缩液COD从234 mg/L降到50 ppm,COD去除率达到了82%,脱色率100%。处理后的染料废水浓缩液达到国家污水污水处理一级A标准,所需要的NaClO的费用约为30.4元/吨。当染料废水浓缩液稀释到COD为78 mg/L时,在CuMgFe催化剂0.1 g,NaClO 4.4 mM,30℃条件下反应1 h,可以使染料废水浓缩液COD降到50 ppm,处理后染料废水达到污水处理一级A标准,所需要的NaClO的费用约为1.3元/吨。复合金属氧化物催化剂CuMgFe-4负载后,可以实现连续处理染料污水浓缩液处理,固定床反应器中装载15g催化剂,将染料污水浓缩液和60 mM的NaClO溶液以1:2的速率比用蠕动泵泵入,流速为72mL/h,连续处理染料污水浓缩液4 d,染料废水浓缩液脱色率100%,COD去除率保持在80%左右。


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