垃圾渗滤液芬顿化学氧化处理工艺分析

许波

摘 要：为了保证垃圾渗滤液的处理效果，应认识到垃圾渗滤液对环境造成污染的严重性以及其组成的复杂性，同时能积极的引入芬顿处理法等高效的处理方式，提升垃圾渗滤液处理效果。本文就垃圾滲滤液处理当中芬顿处理法进行了分析。

关键词：垃圾渗滤；氧化处理；芬顿处理法

现代城市在完成了的大量生产建设工作的同时也产生了大量的污染物，并且城市垃圾在进行填埋处理时、焚烧类型发电厂产生垃圾进行处理的时候还会由于渗滤作用产生污染更大、成分更加复杂、污染物浓度更高的污水。而在对于这些污水进行处理的时候其难度也更高，需要污染处理工作者能结合当前新型处理技术实现污水处理效果的加强。

1垃圾渗滤液产生以及性质分析

在目前的环境保护领域中，垃圾渗滤的处理工作一直是一个难点，这种渗滤液污染物含偏高、成分复杂，在处理阶段难度较大。而从这种污染物的产生来源来看，这种渗滤液主要是自然环境中的水和垃圾相互作用的结果，当垃圾进行对方处理或者填埋处理的时候，会有大量的自然降雨或者降雪落到垃圾堆放的地区，这样在水受到重力影响就会向下流淌入垃圾当中，当这些水以垃圾渗滤液形式流出的时候就会将垃圾中大量污染物质带出。在众多影响因素中，降雨促使垃圾渗滤液产生的主要因素，当发生降雪的时候可以进行清理，但降雨的时候人为力量就显得较为有限。而和一般堆放形式处理的垃圾相比，焚烧发电场当中的垃圾由于会有一定的封闭保护，因此雨水和垃圾之间的相互作用也会较小，使垃圾渗滤液物的污染程度得到了一定控制。

从垃圾渗滤液当中污染物主要成分来看，往往包含COD、NH3—N等物质，而除了这两种常见的污染物质之外，在垃圾渗滤液当中也会包含大量的其他污染物质。目前各地对于垃圾处理的方式差异较大，有的地区受到经济以及技术方面的制约仅仅采用了露天堆放处理的方式；而还有一些地区在对垃圾进行处理的时候采用了填埋或者是防渗覆盖类型的垃圾处理技术，受到处理方式之间差异的影响，相应的垃圾渗滤液类型也会存在差别，甚至即便是在同一个垃圾处理场地当中不同地区的垃圾渗滤液也会存在差别。各地经济水平、生活习俗导致主要成分也会存在差异，进而导致垃圾渗滤液的成分也存在差异。

另外，垃圾渗滤液的处理难度也和垃圾填埋场地存在的时间有联系，存在时间越长的垃圾填埋场地所产生的垃圾渗滤液越难处理，因为在这些滤液当氨氮物质的含量偏高、组成当中的碳氢比数值偏低，同时这些垃圾渗滤液可生化性能较差，阻碍了处理工作的开展。

2常规垃圾渗滤液处理工艺分析

在推进环境保护工作的时候，垃圾渗滤液的处理一直是一个难点，由于垃圾渗滤液当中成分过于复杂，在处理当中仅仅采用单一的滤液处理方式难以达到预期的效果，因此现代垃圾渗滤液处理领域工作者在探寻处理工艺的时候也在从多个方面寻求突破，以期通过多种治理手段复合的形式完成对垃圾渗滤液的处理。在探索污染处理方式的阶段中，研究人员也尝试将其他领域当中的处理技术引入到垃圾渗滤液处理当中，通过使用光照条件、化学条件等条件对污染进行处理。

如为节约碳源，解决低碳氮比，采用短程硝化反硝化、厌氧氨氧化技术；预先去除高浓度盐分，以利于微生物的繁殖等；为提高难降解有机物的去除率，采用芬顿（Fenton）氧化、臭氧氧化、光催化氧化、湿式高温氧化等化学氧化技术以及MBR+纳滤+反渗透（DTRO、卷式反渗透膜）的物化技术、MVR蒸发+洗气技术等，“预处理+生物处理+深度处理”的组合工艺成为多数填埋场的选择。

3芬顿化学氧化类型的垃圾渗滤液处理方式

芬顿处理法在使用的时候主要是让二价铁离子和过氧化氢产生链式反应，并在反应当中产生氧化性极其强大的羟基自由基，在化学反应当中羟基自由基发生氧化时候其电位可以达到2.8伏。利用羟基自由基所带有的这一特性，就能有选择性的对垃圾渗滤液当中众多有机物进行氧化处理。目前以羟基自由基为核心的氧化技术已经被运用到了制药领域、化学产业、染料印染领域以及垃圾渗滤液处理领域，并在这些领域当中起到了有效的污水治理效果，避免了污水影响的扩大，加强了环境保护以及污染治理效果。

4渗滤液芬顿氧化工艺简要流程及技术参数

4.1厌氧好氧生化阶段

由高效厌氧+两级A/O生化反应组成，主要去除部分有机物，利用硝化反硝化去除氨氮，其中反硝化需按比例投加一定的碳源为反硝化菌提供能量。

4.2芬顿氧化阶段

由两级芬顿氧化+好氧曝气反应池组成，渗滤液经生化处理后氨氮已基本去除，但一般仍有1000mg/L的大分子或结构复杂的难降解有机物无法去除。本阶段通过芬顿的强氧化作用破坏有机物分子结构提高可生化性（部分有机物直接氧化为CO2和水），再通过好氧曝气反应池的吸附、降解、沉淀处理后达标排放。影响芬顿反应主要有pH值、药剂投加量及配合比、反应时间等因素。

（1）PH值：实践表明PH在3-4.5的酸性条件下氧化效果较好，主要原因是PH小于3的强酸下Fe3+无法顺利地被还原为Fe2+，部分有机物也不易被氧化，催化链反应受阻；PH太高会抑制了HO·的产生，且Fe3+形成氢氧化铁沉淀失去催化能力。

（2）药剂的投加量及配比：药剂由硫酸亚铁（Fe2+）和双氧水（H2O2）按一定比例组成。增加H2O2有利于增加羟基自由基提高反应效率，但H2O2过量会将Fe2+快速氧化为Fe3+，抑制羟基自由基的产生又消耗了H2O2，而且H2O2有杀菌作用，过量的H2O2会影响好氧曝气池菌群的生长；另一方面增加硫酸亚铁有利于提高反应速度。

（3）反应温度及时间：温度提高有利于加快反应速度，但温度过高H2O2会快速分解成水和氧气，考虑能耗的问题，芬顿反应一般在常温下进行。芬顿反应时间一般为2小时。

（4）反应设备构造：如上图，芬顿试剂从设备底部进水口进入，通过搅拌混合系统以及独立的布水系统保证污水分布均匀，确保出水时芬顿氧化过程基本完成，避免残余的H2O2试剂在水质化验时与重铬酸钾反应，导致化验时COD指标虚高。

5结束语

芬顿作为一种强氧化剂，在降解有机物时具有反应速率快、适用性广等特点，既可直接去除有机污染物又可利用其提高废水的生化性，近年来在环境化学中得到广泛应用。该工艺与传统的生化处理优化组合具有工艺成熟稳定，综合处理成本较低每吨约50元，出水率达90%左右，高于反渗透处理的50%-80%，没有浓缩液产生、处理过程受环境影响因素小、耐冲击负荷能力强等优点。

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