含鐵化合物活化過硫酸鹽處理垃圾滲濾液生化尾水.pdf

1、以南昌市麥園垃圾填埋場滲濾液生化尾水作為研究對象，分別構建Fe2+/Na2S2O8體系、ZVI/Na2S2O8體系、Fe3O4/Na2S2O8體系處理滲濾液生化尾水。采用單因素法對不同氧化體系的影響參數(shù)進行優(yōu)化，在此基礎上，借助正交實驗對不同影響參數(shù)進行顯著性分析；采用傅里葉紅外光譜、紫外光譜、三維熒光光譜探討不同氧化體系對滲濾液生化尾水中污染物質的去除特性；利用X射線衍射儀（XRD）、電鏡掃描（SEM）、X射線光電子能譜（XPS）對反

2、應前后的催化劑（ZVI與Fe3O4）進行微觀形態(tài)分析。本文主要得出以下結論：
　　（1）Fe2+/Na2S2O8體系處理垃圾滲濾液生化尾水：
　　適宜的工藝參數(shù)：Fe2+投加量為1g/L，廢水初始pH=4.0，Na2S2O8投加量4.0g/L，反應時間為12h，在此工藝條件下COD與色度的去除率達60％和95%。正交實驗表明：各單因素對氧化體系綜合指標影響大小順序為：Na2S2O8投加量>pH>Fe2+投加量>反應時間。

3、r>　　采用三維熒光與紫外光譜對Fe2+/Na2S2O8體系處理前后水樣水質特性分析：相比于滲濾液生化尾水，經(jīng)Fe2+/Na2S2O8氧化體系處理出水中有機污染程度降低，大量腐殖酸類物質被降解；同時氧化體系處理后滲濾液水體中溶解性有機物（DOM）的分子共軛效應下降與分子縮合度減弱。
　?。?）ZVI/Na2S2O8體系處理垃圾滲濾液生化尾水：
　　適宜的工藝參數(shù)為：在最佳參數(shù)pH=7，Na2S2O8投加量2.5g/L，ZVI

4、投加量為0.5g/L時，COD除率達71%，反應時間在12h后氧化反應基本完成。同時正交實驗表明：各單因素對氧化處理垃圾滲濾液中的綜合指標影響大小順序為：ZVI投加量>Na2S2O8投加量>pH>反應時間。
　　采用三維熒光、紫外光譜、紅外光譜對ZVI/Na2S2O8體系處理前后水樣水質特性分析：經(jīng)過ZVI/Na2S2O8體系處理后的水樣中的溶解性有機物（DOM）污染程度降低且腐殖酸類物質被大量降解為小分子量的富里酸；同樣相比于處

5、理前水樣，經(jīng)ZVI/Na2S2O8體系處理后水樣中有機物分子縮合度與芳香性減弱；通過紅外光譜對處理前后水樣中有機物官能團與結構進行測定時發(fā)現(xiàn)：處理前后水樣的主要官能團與結構發(fā)生一定的變化。
　　利用電鏡掃描（SEM）、X射線衍射儀（XRD）對反應前后的ZVI進行微觀形態(tài)分析發(fā)現(xiàn)：ZVI催化后表面不僅存在Fe0，同時含有Fe2+、Fe3+且有大量的絮狀氧化物覆蓋其表面。
　?。?）Fe3O4/Na2S2O8體系處理垃圾滲濾液生

6、化尾水：
　　適宜的工藝參數(shù)為：在pH=3，Na2S2O8投加量為3.5g/L，F(xiàn)e3O4投加量為1.5g/l，反應時間24h。在此條件下，COD和色度的去除率分別達64%與100%。正交實驗表明：各單因素對氧化處理垃圾滲濾液中的氧化綜合指標影響大小順序為：pH>納米Fe3O4投加量>Na2S2O8投加量>反應時間。
　　采用三維熒光、紫外光譜、紅外光譜對Fe3O4/Na2S2O8體系處理前后水樣水質特性分析：經(jīng)Fe3O4/

7、Na2S2O8體系處理出水中，大部分滲濾液生化尾水中的腐殖酸類物質被硫酸根自由基（SO4?-）氧化為分子量小與結構化不穩(wěn)定的富里酸；同樣氧化后水體中有機物的主要結構與官能團發(fā)生變化且水樣中共軛雙鍵明顯大幅度降低，同時相比于處理前滲濾液生化尾水，處理出水中的可溶性有機物（DOM）芳香性降低和取代基種類減少。
　　利用電鏡掃描（SEM）、X射線衍射儀（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）、BET分析儀等對反應前后Fe3O4進行微觀形態(tài)

8、分析：
　　采用X射線衍射儀（XRD）、電鏡掃描（SEM）對催化前后的納米Fe3O4形態(tài)表征可以發(fā)現(xiàn)：部分納米Fe3O4已被Na2S2O8氧化成r-Fe2O3存在且反應后納米Fe3O4粒徑減小、結構空洞；利用XPS對反應前后的納米Fe3O4表面結構鐵離子價態(tài)及含量的變化分析發(fā)現(xiàn)：反應后的納米Fe3O4中Fe3+/Fe2+比值由反應前的1.8下降為0.8；同樣采用BET對反應前后的納米Fe3O4孔徑、孔容與比表面積進行表征分析發(fā)現(xiàn)：