Fenton试剂处理垃圾渗滤液

第33卷 第28期 · 346 · 2 0 0 7年 1 0月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE V01．33 No．28 Oct． 2oo7 文章编号：1009．6825(2007)28—0346—02 Fenton试剂处理垃圾渗滤液 刘 效 峰 摘 要：为提高垃圾渗滤液的COD去除率，研究了Fenton试剂处理垃圾渗滤液过程中H2o2和 Fd 的摩尔比、反应温 度、pH值以及Fenton试剂的总加入量等条件对CO D去除率的影响，研究发现：pH值约8．6，温度50℃，H2o2／Fd 为 4，1．5倍化学计量需求量的 Fenton试剂可以取得最高的CO D去除率。 关键词：垃圾渗滤液，Fenton试剂，( D的去除效率 中图分类号：TU984．11 文献标识码：A 垃圾填埋场渗滤液是一种成分十分复杂的废水，它含有对环 境有害的高浓度污染物质 '¨2j。Fenton试剂是双氧水(H2o2)和 亚铁盐(Fe2 )的混合物，该法通过双氧水在便宜的硫酸亚铁存在 的条件下与有机物质反应达到去除CO D和毒性的目的，反应机 理非常复杂，随着反应条件和催化剂种类的变化而改变_】j。近期 的研究表明，Fenton试剂中起氧化作用的物质是双氧水催化分解 生成的极强氧化性的OH·自由基。 Fd +H2O2— Fe3 +OH一+OH· (1) RH+OH‘一R’+H20 (2) R·+Fe3 —叫R +Fd (3) Fez +OH·— Fe3 +OH一 (4) 本研究中，用 Fenton法处理北京郊区某城市生活垃圾填埋场 的渗滤液，以期找到最佳的操作条件。 1 与方法 1，1 材料 坪，以及通向建筑的直线式林荫路，使建筑与周围的自然式园林 之间有一个和谐的过渡，愈远离建筑，愈与自然相融合，在种植方 面，采用散点式，更接近于自然生长的状态，并强调园林应与绘画 一 样注重光影效果。 3)威廉·钱伯斯(1723年～1796年)，他对建筑兴趣浓厚，曾 收集了许多中国建筑方面的资料，于 1757年出版了《中国的建筑 意匠》及《中国建筑、家具、服饰、机械和器皿的》。他在 1772 年出版的《东方庭院论》中认为布朗所创造的风景园只不过是原 来的田园风光，而中国园林，却源于自然，高于自然。他认为真正 动人的园景还应有强烈的对比和变化，并且造园不仅是改造自 然，而且还应使其成为高雅的、供人娱乐休息的地方，应体现出渊 博的文化素养和艺术情操，这才是中国园林的特点所在。 4．2 “中国风”对法国园林的影响——法国“英中式园林” 18世纪 70年代后，法国涌现了一批提倡新的造园艺术的著 作家。他们纷纷议论中国的造园艺术，可以看出当时这种知识的 普及程度。但是，法国毕竟是古典主义文化的发祥地，几何式园 林的传统根深蒂固，所以，在这时候的著作家们，一方面接受中国 园林的影响，主张不规则的自然格局；一方面要给古典主义的造 园艺术做一点辩护、留一点尾巴。在这个时期，园林里的手法多 样，主要的新特点是：有中国式的小建筑物，如塔、桥、亭、阁之类， 形成图画式的景；有叠石假山和岩洞；道路和溪流萦回曲折，在山 岗和丛林间绕来绕去；河、湖的形状都是不规则的，边岸以天然粗 石、土坡、草地相间杂，丛生着芦苇之类的水草；布置一些令人惊 讶的玩意儿。 5 “中国风”在欧洲园林中的消退 18世纪上半叶英国的自然风景园，虽然基本的造园意匠深深 受到中国的影响，但是，具体的手法却搬用不多。至于 18世纪下 半叶图画式园林兴起，那可就是坦伯尔所说的“冒险”了。叠石假 山、岩洞、翼角高高翘起的凉亭，纷纷挤进了欧洲各国的园林之 中。可惜，这些大多数都是不成功的。中国的园林比小建筑物更 难摹仿，它同中国的思想文化、美术、士大夫的精神状态和生活方 式联系得太密切了，而且又没有可以一一照搬的规矩法则。不精 通中国艺术，就不可能理解中国造园的精髓。所以，欧洲所谓的 中国式园林，常常很拙劣，有时格调粗俗。原本，中国式的园林， 就很难同欧洲的府邸相互协调，于是当然就又有人回过头去寻找 建筑与花园的联系，毕竟，花园的“建筑化”还是适合于当时欧洲 建筑的。 19世纪中叶，鸦片战争之后，欧洲人发现，当年被他们那么推 崇的中国文化，竟是一个如此 “落后、愚昧”的民族文化。往事不 堪回首，从此“中国风”彻底结束。 参考文献： [1]许明龙．欧洲18世纪“中国热”[M]．太原：山西教育出版社， 1999． [2]严建强．18世纪中国文化在西欧的传播及其反应[M]．北京： 中国美术学院出版社，2002． Discussion on Chinese style’S effect on England and French garden art ZHANG Jing Q Shao-ling Abstract：From politics，society and people，it analyzes the reasons which cause the Chinese style’S application in Europe，introduces the ira— portant missionaries in disseminating Chino_se style in each country，discusses the practice and disappearing process of Chinese style in European gardens，SO as to make US further understand the effect of Chinese style on England and French garden art． Key words：scenery garden，Chinese style，garden art 收稿日期：2O07一O6 14 作者简介：刘效峰(1977 )，女，硕士，助教，太原理工大学环境科学与学院，山西太原 030024 维普资讯 http://www.cqvip.com 第33卷 第28期 2 0 0 7年1 0月 刘效峰：Fenton试剂处理垃圾渗滤液 ·347 · 药剂 ：H202(30％w／w，AR)，FeSO4·7H2O(99．0％，AR)，浓 HzSO4(98％，AR)，NaOH(96．0％，AR)。 试验用废水：取自北京郊区某城市垃圾填埋场，废水外观呈 黄褐色，有明显的恶臭味，COD 2 300 mg／L--2 800 mg／L，BOD5 540 reg．／L-- 731 mg／L，pH=8．6。 1．2 试验方法 试验是在恒温反应器中进行的，试验步骤如下：1)调整反应 器温度至指定温度，将调好pH值的一定量垃圾渗滤液放人反应 器中。2)当试样温度恒定后加入Fenton试剂，Fenton试剂分两步 加入，先加入部分试剂，1 h后加入剩余的部分，再过1 h后反应结 束。3)过滤反应液，测定反应后试样的C／3D和BOD5的值。 2 结果与讨论 2．1 Fenton试剂两次加入 比例的影响 Fenton试剂分两次加入时对废水的处理效果较好 ，两次加入 量的比例影响了垃圾渗滤液的O0D去除率。将双氧水的总量、 H202和Fe2 的摩尔比均固定，只改变两次加入量的比例做了一 系列试验，当两次加入量的比例为2：1时，C0D的去除率较高，因 此以下研究中将 Fenton试剂两次加入量的比例固定为2：1。 2．2 Fenton试剂中H202和Fe2 摩尔比的影响 Fenton试剂中H202和 Fe2 摩尔比对 COD去除率的影响： 当H202／Fe2 较低时，Fe2 的量较大，在反应(4)中Fe2 氧化成 Fe3 的过程中会消耗大量的 OH·自由基 ，用于氧化废水中有机物 的OH·自由基的数量就会减少，导致 COD的去除率减小，因此， CO D的去除率随着 H202／Fe2 的增大而增大。但是当 H202／ Fe2 很大时，作为反应过程中催化剂的Fe2 过少时，反应(1)中由 H202和 Fe2 反应生成的 OH·自由基的数量就会很少 ，整个处理 过程的CO D去除率会减小。由实验结果可知，当H202和Fe2 摩 尔比为4时CO D的去除率最高。 2．3 反应温度的影响 考察了30℃ ，40℃，50℃和 60℃四个反应温度的影响。当 温度不太高的时候，废水的CO D去除率随着反应温度的升高而 增大，这是因为反应温度升高有利于废水中的有机物质被氧化。 但是当反应温度增大到50℃后，废水的CO D去除率随着反应温 度的升高不再增大，反而减小，这是因为较高温度时 H202容易分 解成 0和02，而不是生成 OH·自由基。因此，反应温度为 50℃ 时能够达到较好的COD去除率。 2．4 Fenton试剂总加入量的影响 Fenton试剂的总加入量是影响COD去除率的一个非常重要 的因素。Fenton试剂的总加入量越大，反应(1)中 OH·自由基 的 生成量越大，从而使反应(2)中有机物质被氧化的数量也就越大， 最终使得该过程获得较高的CO D去除率。在 Fenton试剂的总加 入量为 1．5倍化学计量需求量时，COD的去除率可以达到最大 值。当总加入量超过一定值时，CO D的去除率随着加入量的增大 而减小 ，对该结果的有待进一步的研究。 2．5 垃圾渗滤液pH值的影响 当废水的pH值较高时，水中的OH一含量较多，从而抑制了 反应(1)向生成 OH一的方 向进行 ，同时抑制 了自由基 的生成，所 以废水的pH值较高时，CO D的去除率较低。 絮凝作用去除废水中有机物质是 Fenton法的另一个重要方 面。Fenton试剂中的 Fe2 在反应(1)和(4)中被氧化成 Fe3 ，然 后 Fe3 与OH一反应形成絮凝状沉淀物，一些废水中的有机物质 进入絮凝沉淀中而被除去，较高的pH值有利于絮凝状沉淀物的 生成。 实验结果表明，由于氧化和絮凝的共同作用，pH值较低时， COD的去除率随着pH值的增大而增大，当pH=8．6时 COD的 去除率达到最大值 57．69％，当pH>8．6时，COD的去除率随着 pH值的增大而减小。 2．6 生物法和Fenton法联合处理垃圾渗滤液 1)将取自北京郊区某城市垃圾填埋场的渗滤液好氧微生物 处理，处 理 过 的废 水 CO D，nOD5和 BOD5／CO D 比分 别 为 1 592．64 mg／L，72．60 mg／L和 0．045 58。2)用 Fenton法(实验 条件为pHi8．6，温度50℃，H202／Fe2 为4，1．5倍化学计量的 Fenton试剂投加量)处理该 废水 ，反应后废水 的 CO D，BOD5和 BOD5／CO D比分别为 967．68 mg／L，154．28 mg／L和0．159 4。 经过好氧微生物和Fenton试剂联合处理过的垃圾渗滤液的 CO D可以降到 1 000 mg／L以下，达到 GB 16889—1977规定的三 级排放指标 ，可以排人城市二级污水处理厂。 从以上数据还可以知道，经过 Fenton法处理后废水的BODs／ CO D比值增加了，这说明Fenton法能够改善垃圾渗滤液的可生 物降解性，这点对于该废水排人城市二级污水处理厂后的进一步 处理是非常重要的。 3 结语 1)Fenton法处理垃圾渗滤液的最佳实验条件为：试剂两次加 入比例为2：1，H202／Fe2 摩尔比为4，反应温度50℃，1．5倍的化 学计量需求量，pH=8．6。2)运用 Fenton法处理垃圾渗滤液的最 大 COD去除率可达到58％。3)Fenton法处理过的垃圾渗滤液的 BOD5／CO D比值从0．046增加到0．16，说明该法可以提高渗滤液 的可生物降解性。4)经过好氧微生物和Fenton试剂联合处理过 的垃圾渗滤液的 CO D可以降到 967．68 mg／L，达到 GB 16889— 1977规定的三级排放指标，可以排人城市二级污水处理厂。 参考文献： [1]Yun Whan Kang，Kyung-yub Hwang．Effects of reaction condi— tions on the oxidation efficiency in the Fenton process[J]．Wat Res，2000(10)：2 786—2 790． [2]Antonio Lopez，Michele Pagano，Angela Volpe，Appio Claudio Di Pinto．Fenton’S pre-treatment of mature landfill leachate[J]． Chemosphere，2003，54：1 005—1 010． [3]程洁红，李尔炀，李定龙．Fenton-~L凝法在垃圾渗滤液预处理 中的试验研究[J]．江苏石油化工学院学报 ，2002，14(2)：27— 29． Treatment of landfi11 leachate bV fenton’S reagent LIU Xiao-feng Abstract：ToincreasetheCO D removal efficiencyoflandfillleachate，Fenton’Streatmentwasusedinthispaper．The effectsofoperating condi— tions on the CO D removal efficiency were studied．The results show that the highest CO D removal efficiency can be obtained at 02 、e2 is equal to 4，reaction temperature is equal to 50℃ ，1．5 times of stoichiometric requirem ent of Fenton’S regent。and pH is equal to 8．6． Key words：landfill leachate。Fenton’S reagent。CO D rem oval efficiency 维普资讯 http://www.cqvip.com