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不同填埋龄垃圾渗滤液膜滤浓缩液处理方法的试验研究

作　者: 黄进刚
导　师: 徐晓军
学　校: 青岛理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 垃圾渗滤液膜滤浓缩液填埋龄腐殖酸混凝微电解 Fenton 机理
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

目前,垃圾渗滤液最有效的处理方法为生化法+膜处理,但是膜处理工艺产生的浓缩液水量较大,属高浓度、难生物降解的有机废水,处理难度大,限制了生化法+膜处理联合工艺在垃圾渗滤液处理中的应用与发展。目前膜滤浓缩液的主要处理方法为回灌和蒸发。回灌法会使污染物循环积累,降低膜处理系统的寿命,并有可能使填埋场提前进入“老龄化”;蒸发法由于能耗高、设备昂贵,暂时难以推广。因此,研究浓缩液经济、有效的处理方法迫在眉睫。垃圾渗滤液膜滤浓缩液的水质随填埋年龄的变化存在较大差异,中晚期水样中有机物浓度远远高于早期水样中的有机物浓度,因此不同填埋龄渗滤液膜滤浓缩液的处理工艺也有所不同。对于中晚期水样,试验采用混凝—H₂O₂强化微电解联合工艺进行处理,考察了单一混凝、单一微电解和联合工艺对水样去除效果的影响。试验结果表明,采用单一混凝和单一微电解工艺时,水样均不能得到有效处理;混凝—H₂O₂强化微电解联合工艺处理效果显著,是中晚期垃圾渗滤液膜滤浓缩液的有效处理方法。联合工艺最佳条件为:水样pH值4,混凝阶段PAC投加量（以Al₂O₃计）为525mg/L;微电解阶段铁炭质量比为3,曝气量200L空气/（L水样·h）,反应时间3h,在反应进行至0.5h时,投加30%H₂O₂0.2ml/L。水样经联合工艺处理后,出水水质指标如下:色度720倍、UV₂₅₄为11.2cm^-1、COD 1350mg/L、TOC 482.5mg/L,去除率分别达到90.8%,81.1%、79.2%和79.6%,BOD₅/COD值从0.03提高到0.31,可生化性大大提高,返回至生化系统后利于后续生物处理。对于早期水样,试验采用单一混凝法进行处理,结果表明,最佳混凝条件为:保持原水样pH值（8.3）不变,混凝剂投加量（以Al₂O₃计）为360mg/L,慢速搅拌（60r/min）时间为8min。最佳条件下出水COD为88mg/L,达到GB16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》中的排放要求,可直接排放。中晚期渗滤液膜滤浓缩液的混凝机理主要为:在弱酸性条件下铝盐与腐殖酸的官能团发生络合反应;早期渗滤液膜滤浓缩液的混凝机理主要为:在偏碱性条件下,通过铝盐氢氧化物的范德华力捕捉、吸附水中的有机物。在微电解体系中投加H₂O₂能促进铁的溶出,强化微电解反应,降低污泥沉降比;紫外光谱分析表明,水样经单一微电解和联合工艺处理后,特征吸收峰均发生蓝移,不饱和基团和发色基团被破坏,共轭程度降低,可生化性提高。混凝—H₂O₂强化微电解联合工艺和单一混凝工艺分别对中晚期和早期垃圾渗滤液膜滤浓缩液的处理取得了较为理想的效果,具有一定的理论和现实意义,能为我国垃圾渗滤液膜滤浓缩液的处理难题起到抛砖引玉的作用。

全文目录

摘要  8-10
Abstract  10-12
第1章绪论  12-32
  1.1 概述  12-13
  1.2 垃圾渗滤液特性及处理技术  13-18
    1.2.1 渗滤液的产生及特性  13-14
    1.2.2 不同填埋年龄渗滤液水质特点  14-15
    1.2.3 渗滤液水质随“填埋龄”变化原因分析  15
    1.2.4 垃圾渗滤液的排放标准  15-16
    1.2.5 垃圾渗滤液处理工艺进展  16-18
  1.3 膜滤浓缩液的产生方式及处理  18-24
    1.3.1 膜处理技术的主要类型及特点  18-20
    1.3.2 膜滤浓缩液产生方式  20-21
    1.3.3 膜滤浓缩液的水质  21-22
    1.3.4 目前国内外膜滤浓缩液的处理方法  22-24
  1.4 混凝剂在水处理中的应用  24-28
    1.4.1 混凝剂分类  24-25
    1.4.2 影响混凝作用的主要因素  25-26
    1.4.3 混凝技术在有机废水处理中的应用  26-27
    1.4.4 絮凝剂在垃圾渗滤液处理中的应用  27
    1.4.5 腐殖酸类物质的去除方法  27-28
  1.5 微电解技术在水处理中的应用  28-31
    1.5.1 微电解技术原理  28-30
    1.5.2 微电解在水处理中的应用  30-31
  1.6 课题的研究目的和意义  31-32
第2章试验材料和分析方法  32-38
  2.1 试验材料  32-36
    2.1.1 试验水样  32-34
    2.1.2 试验流程及装置  34-35
    2.1.3 试验药品  35-36
  2.2 试验仪器及分析方法  36-37
    2.2.1 试验分析仪器  36
    2.2.2 试验分析方法  36-37
  2.3 试验内容与方法  37-38
第3章混凝—微电解联合工艺处理中晚期渗滤液膜滤浓缩液试验研究  38-63
  3.1 单一混凝试验研究  38-43
    3.1.1 正交实验分析  38-39
    3.1.2 混凝单因素试验分析  39-42
    3.1.3 单一混凝最佳效果试验  42-43
  3.2 单一微电解试验研究  43-52
    3.2.1 正交实验分析  43-44
    3.2.2 微电解单因素试验分析  44-51
    3.2.3 单一微电解最佳试验条件  51-52
  3.3 混凝—H_2O_2强化微电解联合工艺试验研究  52-61
    3.3.1 正交实验分析  52-54
    3.3.2 联合工艺单因素试验分析  54-60
    3.3.3 联合工艺最佳试验条件  60-61
  3.4 本章小结  61-63
第4章混凝法处理早期渗滤液膜滤浓缩液的试验研究  63-68
  4.1 正交实验分析  63-64
  4.2 单因素试验分析  64-66
    4.2.1 pH值对混凝性能的影响  64
    4.2.2 混凝剂用量对混凝性能的影响  64-65
    4.2.3 搅拌时间对混凝性能的影响  65-66
  4.3 最佳条件下试验结果  66-67
  4.4 本章小结  67-68
第5章机理分析  68-80
  5.1 不同填埋龄渗滤液膜滤浓缩液水质差异分析  68
  5.2 混凝机理分析  68-74
    5.2.1 酸性条件下络合反应  69-71
    5.2.2 中性和偏碱性条件下卷扫吸附  71
    5.2.3 絮体扫描电镜观察  71-73
    5.2.4 多点位连续分布模型  73-74
  5.3 微电解-Fenton机理分析  74-76
  5.4 紫外光谱分析  76-78
  5.5 E_2/E_4值与可生化性分析  78-79
  5.6 本章小结  79-80
第6章结论和建议  80-82
  6.1 结论  80-81
  6.2 问题及建议  81-82
参考文献  82-89
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作  89-90
致谢  90

不同填埋龄垃圾渗滤液膜滤浓缩液处理方法的试验研究

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