CoFe@MgAl水滑石催化PMS、H2O2双氧化剂处理渗沥液MBR出水技术研究

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渗沥液因成分复杂、毒性强等性质,被定义为含有机污染物的难降解废液。渗沥液处理不善将会导致严重的污染后果,因此,对于渗沥液的排放,国家进行了严格的规定。目前,国内对渗沥液处理主要采用生物预处理——深度处理工艺,其中深度处理的主流工艺为膜处理,但膜处理技术会产生大量浓缩液。因此,对于渗沥液的深度处理迄今没有一妥善的方式。本研究采用高级氧化方式处理渗沥液MBR出水,尝试性的提出了利用负载Co、Fe过渡金属的MgAl水滑石(LDH)结构催化剂催化过硫酸氢盐(PMS)、H2O2双氧化剂处理渗沥液MBR出水。主要研究内容及结果如下:(1)通过共沉淀法制备了CoFe@MgAl-LDH催化剂,利用ICP-AES、比表面积分析(BET)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和傅里叶红外(FT-IR)等方法进行表征分析。发现所制得的催化剂是MgAl-CO3的LDH结构,离子浸出低,并表现出良好的晶型特征,BET较大。(2)通过对负载铁、铜、锌等过渡金属的MgAl-LDH、MgFe-LDH系列催化剂和氧化剂H2O2处理渗沥液MBR出水研究,并对部分反应条件进行实验探究。结果发现:在最优条件下使用Cu@MgAl-LDH催化剂处理渗沥液MBR出水,COD的去除率为44.36%,但处理药剂成本高达65.74元/t,并不适用于工程实际。(3)通过对负载钴、铁、铜等过渡金属的MgAl-LDH催化剂催化PMS、H2O2双氧化剂,并对部分反应条件进行实验研究。结果发现:两种氧化剂具有一定的协同效果,处理效果得到了很大的提搞。当催化剂选用CoFe@MgAl-LDH,过氧化氢用量为0.5mol/L,PMS用量为5g/L,使用1g/L的催化剂用量,在一定条件下反应2h,渗沥液MBR出水的COD去除了60%。同时,对催化剂进行回收再生,在3次之后COD仍然可以去除47%。药剂处理成本为66.01元/t,处理成本相对于现有技术没有太大优势。(4)为了进一步降低渗沥液MBR出水处理费用,选用混凝技术作为氧化前的预处理。对PFS、FC、PAC三种絮凝剂,选用需氧量和色度作为评价指标。结果发现,当用1000mg/L的PFS作为混凝预处理,对pH不进行调节,COD去除45%48%,CN去除84%。(5)使用混凝——多相催化双氧化剂处理体系处理渗沥液MBR出水。结果发现:混凝PFS用量为1000mg/L,投加PMS为2g/L,H2O2投加量为0.2mol/L,1g/L催化剂时处理效果最优。通过混凝渗沥液MBR出水COD去42%左右,再经过氧化COD去除65%左右,渗沥液MBR出水的B/C由原来的0.01提高到了0.15,处理成本约为22.47元/t。
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