電催化氧化處理垃圾滲濾液
摘要:以復(fù)極性固定床電解槽為反應(yīng)器,利用CuO-CeO2/γ-Al2O3多相催化劑取代傳反應(yīng)器的絕緣填料,構(gòu)建電催化氧化體系。采用XRD、SEM對CuO-CeO2/γ-Al2O3進(jìn)行表征,考察了槽電壓、pH、氣體流量和極間距等因素對垃圾滲濾液降解的影響。結(jié)果表明,該體系對滲濾液具有較好的催化降解效果。當(dāng)槽電壓為15.0V、pH為中性、氣體流量為0.08m3/h、極間距為3.0cm時(shí),垃圾滲濾液COD和NH4+-N的去除率分別達(dá)到93.7%和100%。在處理垃圾滲濾液的過程中,體系運(yùn)行穩(wěn)定,經(jīng)過20次反復(fù)實(shí)驗(yàn),降解效果仍能維持在70%以上。在電催化氧化體系的作用下,垃圾滲濾液中的難降解有機(jī)污染物被直接礦化或降解為小分子有機(jī)物;而NH4+-N則主要被氧化為氮?dú)夂退?nbsp;
關(guān)鍵詞:垃圾滲濾液,電催化氧化,催化劑,廢水處理
垃圾滲濾液是城市生活垃圾衛(wèi)生填埋的產(chǎn)物,具有成分復(fù)雜、水質(zhì)隨時(shí)間變化、難生物降解等特點(diǎn),已成為我國垃圾衛(wèi)生填埋場重要的環(huán)境污染問題。滲濾液凈化處理一般采用回灌、生化等常規(guī)方法,但在實(shí)際運(yùn)行中,生物菌常因無法適應(yīng)垃圾滲濾液水量、水質(zhì)的劇烈變化而被抑制甚至死亡。
迫切需要研究新的更為有效的處理方法[1-3]。電化學(xué)氧化法是處理難降解有機(jī)污染物的有效方法之一。傳統(tǒng)的復(fù)極性固定床電解槽(bipolarpacked bed cell,BPBC)是將阻抗小的粒子與絕緣體的混合物作為床體填料[4-6],但絕緣顆粒占據(jù)BPBC大部分體積,僅僅起到隔離導(dǎo)電顆粒的作用,降低了電解槽的有效工作空間。
為了提高氧化劑的有效利用率,本研究將多相催化技術(shù)與電化學(xué)體系相結(jié)合,以自制CuO-CeO2/γ-Al2O3和活性炭顆粒為床體填料,通過活性組分的催化作用提高氧化劑的氧化效率,強(qiáng)化電化學(xué)反應(yīng)器降解滲濾液的處理效果[7-9]。而在主電極的選擇上,采用目前工業(yè)上逐步推廣的DSA(di mensionally stable anodes)類電極[10]。這類電極具有耐腐蝕性好、機(jī)械強(qiáng)度高、質(zhì)地均勻、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)
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