生活垃圾渗滤液芬顿化学氧化处理工艺研究

生活垃圾渗滤液芬顿化学氧化处理工艺研究

陈军扬

江门市固体废物处理有限公司 广东江门 529000

[摘要]因渗滤液单一处理技术工艺之下，很难实现达标排放，所以，相关专家及学者们积极开展更多实践研究、探索活动，希望在技术上能够有新的突破。为节约更多碳源，解决低碳氮比方面问题，研究出短程硝化反硝化及厌氧氨氮技术工艺；预先将浓度较高的盐分去除掉，为微生物提供良好的繁殖环境等。同时，为能够将难以降解处理的有机物实际去除率进一步提升，应用臭氧氧化、芬顿氧化、湿式的高温氧化、光催化氧化等各种化学氧化科学技术，还有MVR和洗气技术、MVR纳滤及防渗透物化技术、预处理和生物处理及深度处理组合技术工艺等，应用至填埋场当中，对生活垃圾的渗滤液予以有效处理。鉴于此，本文主要探讨生活垃圾的渗滤液处理当中芬顿化学氧化处理工艺，仅供业内相关人士参考。

[关键词]渗滤液；生活垃圾；芬顿；化学氧化；处理工艺；

前言：

对生活垃圾实施填埋处理当中，对渗滤液的处理工艺往往有着较高要求。芬顿法之下氧化处理工艺，属于渗滤液常用的一项技术工艺。那么，为更进一步了解此项技术工艺，为今后更好地发挥此项技术工艺，有效处理好生活垃圾的渗滤液，则对生活垃圾的渗滤液处理当中芬顿氧化处理工艺开展综合分析较为必要。

1、关于生活垃圾的渗滤液阐述

渗滤液，除源自生活垃圾所自带水分外，还源自性质垃圾分解及其发酵处理过程当中所产生水分、雨雪及各种外界水分渗入至生活垃圾堆体当中所形成污水。雨水，属于生活垃圾整个填埋场当中渗滤液实际产生量一项重要的影响因素，因生活垃圾焚烧发电厂呈良好封闭性，降雨因素往往不会明显影响到渗滤液实际产生量，所以，产量趋于稳定[1]。针对渗滤液而言，其内部污染物以NH3-N、COD为主，受生活垃圾内部成分、防渗覆盖及填埋处理方式、气候环境等各方面因素所影响，不同地区的填埋场当中渗滤液内部成分呈较大差异性，相同填埋场处于不同时期之下的渗滤液变化相对较大。老龄化的填埋场当中渗滤液呈现着较差可生化性、低碳氮比、高氨氮浓度等典型特点，处理难度相对较大。

2、芬顿化学氧化处理工艺

2.1 工艺原理

针对芬顿法之下化学氧化此项处理技术工艺原理，即Fe2+离子和 H2O2之间产生链反应后，生成极强氧化性一种羟基自由基（HO·），该羟基自由基可达到2.80V的氧化电位，能够无选择性地对水中大部分有机物起到氧化作用，比较适合应用至生活垃圾当中渗滤液相应处理工作当中应用，也适用于各种难以降解生物、一般的化学氧化法之下无法应用到有毒有害和有机废水、废水等预处理和深度处理环节当中[2]。

2.2 工艺流程

2.2.1 在厌氧好氧的生化处理环节

在厌氧好氧的生化处理环节，以高效厌氧、A/O 两级生化反应组合工艺为主，主要是将一部分的有机物去除掉，借助硝化反硝化将氨氮去除，反硝化则依照着特定比例投加碳源，便于提供给反硝化菌所需能量。

2.2.2 在芬顿氧化处理环节

在芬顿氧化处理环节，以两级的芬顿氧化、好氧曝气反应池组合工艺为主，渗滤液经由生化处理，基本可以把氨氮去除掉，但通常有复杂结构或是1000mg/L较大分子难以降解的有机物并未被去除。该阶段可经芬顿法之下强氧化的作用发挥，对有机物整个分子结构产生破坏作用，增强其可生化性，则一些有机物会被直接氧化成水、CO2，经由好氧曝气反应池予以吸附及降解处理后，再经有效的沉淀处理，实现达标排放。对于芬顿反应整个过程而言，药剂实际投加量与其配比、pH值、反应温度和时间等属于重要的影响因素，详细分析如下：一是，在药剂实际投加量与其配比方面。药剂依照着特定比例的Fe²+(硫酸亚铁)、H2O2(双氧水)所构成。H2O2比例的增加，对羟基的自由基可起到增加作用，提高总体的反应效率，然则过量的H2O2条件之下，Fe2+会被快速氧化成Fe+,对羟基的自由基产生会有一定抑制作用，造成H2O2消耗情况,且H2O2有着一定的杀菌作用，H2O2过量条件之下，会对好氧类型曝气池内部菌群生长产生影响；硫酸亚铁的增加，虽然对提高总体的反应速度比较有利，但硫酸亚铁倘若过量情况下，不但会造成H2O2消耗问题，自身还会氧化成Fe3+,对出水色度产生不良影响。那么，在理论层面，H2O2单个分子可能产生自由基的活性氧原子有1个，依照着化学的需氧量基础定义，对1㎏的COD予以彻底氧化处理，往往需34/16㎏H2O2。故应当中依照着反应池当中污水COD值和H2O2=1:2.1这一质量比，实施H2O2投加量的计算。但运用至实际工程当中，为能够节约一部分试剂用量，促使污泥产生量减少，往往会对反应过程加以控制，将难以降解的有机物相应分子结构破除，达到污水总体可生化性的增强目的，也为后期好氧曝气类型生化池开展相应处理操作提供最佳运行条件，通常依照着COD:H2O2=1:1.3质量比，来进行H2O2投加，渗滤液当中污染物实际浓度及有机物总体结构形式，会对药剂实际投加量产生影响，需要开展试验研究予以合理调整

[3]；二是，在pH值方面。大量实践研究证明pH值区间为3~4.5酸性条件之下，可达到较好的氧化效果，这是因pH值＜3强酸条件之下，则Fe3+基本无法被顺利还原成Fe2+，一些有机物很难被氧化，严重阻碍着催化链整个反应过程；过高的pH值条件之下，对HO·产生会有一定抑制作用，Fe3+形成了氢氧化铁之后，逐渐沉淀，则催化能力丧失。PH值=3条件之下，则对较大分子的物质结构会产生破坏作用，COD实际去除率相对较高，且可达到最佳的脱色效果；三是，在反应温度和时间方面。一般情况下，提高温度，可促使反应速度明显加快，但过高温度条件之下H2O2便会以较快速度分解成氧气、水，充分考虑到能耗方面问题基础上，芬顿反应往往处于常温环境当中实施。芬顿实际反应时间通常是2h。此外，针对反应装置总体构造方面，芬顿试剂由设备底部位置的进水口当中进入，经搅拌混合专项系统、独立布水系统等，确保污水呈均匀分布，出水期间确保芬顿氧化整个过程能够完成，防止残余的一些H2O2试剂处于水质化验过程当中，会与重铬酸钾产生反应，致使化验过程当中COD指标有虚高情况出现。那么，芬顿法之下高级氧化的处理技术工艺方面开发研究近几年有所增加，技术工艺成熟度不断提升，但依然会有不足存在，如控制难度较大，双氧水和硫酸亚铁试剂最佳比例需经反复正交试验才可确定下来，并会受pH酸碱度及搅拌混合实际程度各方面因素所影响，所加入的试剂量错误情况下，会对反应效率和出水色度产生不良影响。反应池往往还需做好特殊的一些防腐处理，且反应过程当中所需加入酸碱调节的PH值相对较大等，这些都需技术员考虑在内，并予以合理把控。

3、结语

综上所述，若想更好地借助芬顿化学氧化处理工艺，对生活垃圾的渗滤液予以高效处理，则需广大技术员能够充分把握此项技术工艺的基本原理及其流程，并能够了解其各项影响因素，予以有效把控，确保达到对生活垃圾的渗滤液最佳处理效果。

参考文献：

[1] 党康飞, 张佳欢, 代鑫,等. Fenton+BAF工艺用于生活垃圾渗滤液深度处理改造[J]. 中国给水排水, 2021, 37(24):78-81.

[2] 王心言, 宋书巧, 宇鹏. 垃圾渗滤液特性分析及Fenton预处理研究[J]. 工业安全与环保, 2021, 47(1):78-83.

[3] 柯艳萍, 曹芳, 谭文娟,等. 一种基于强化芬顿氧化法的垃圾渗滤液处理装置及工艺, CN113860573A[P]. 2021.