催化臭氧去除垃圾滲濾液中DEHP及高濃度腐殖質(zhì)的機理研究.pdf

1、針對垃圾滲濾液中有機物難降解、毒性大、難以達標排放的問題，選取兩種在垃圾滲濾液中普遍存在的污染物為研究對象：(1)在垃圾滲濾液中微量存在，但具內(nèi)分泌干擾性的難降解有機物-鄰苯二甲酸異辛酯(di(2-ethylhexyl)phthalate，簡稱DEHP);(2)垃圾滲濾液中的主體有機物，且難于生化降解-高濃度腐殖質(zhì)(TOC＞100mg/L)。 采用液-液萃取，色譜-氫火焰離子化檢測(GC-FID)方法分析天津市兩個主要垃圾填埋

2、場滲濾液中酞酸酯(phthalic acid esters，簡稱PAEs)的存在情況，均檢出不同濃度的鄰苯二甲酸二丁酯(di-n-butyl phthalate，簡稱DBP)和DEHP，未檢出其他PAEs有機物；DBP濃度范圍為3.8～9.3μg/L，DEHP濃度范圍為65.3～1212.0μg/L，滲濾液中DEHP含量遠遠高于DBP含量。采用XAD大孔樹脂吸附分離技術(shù)對滲濾液中腐殖質(zhì)進行分離與提取，試驗結(jié)果表明滲濾液經(jīng)過充分生物處理后

3、，殘余的有機物絕大部分為難以生物降解的可溶性腐殖質(zhì)。 考察了臭氧對DEHP及腐殖質(zhì)氧化降解去除的效能和可能的氧化機理，系統(tǒng)探討了臭氧初始濃度、污染物初始濃度、pH值、溫度、抑制劑等因素對臭氧氧化降解DEHP和腐殖質(zhì)反應(yīng)的影響，分析了不同臭氧氧化條件下污染物的降解特征。結(jié)果表明臭氧氧化對DEHP具有較好的降解效果，確定了較優(yōu)的反應(yīng)條件限值為：臭氧濃度16.8mg/L，溫度不宜超過35.5℃，pH值不宜超過10。試驗中加入OH抑制

4、劑叔丁醇，阻礙DEHP的臭氧氧化反應(yīng)，間接證明了反應(yīng)遵循羥基自由基反應(yīng)機理。采用紫外可見光譜(UV-Vis)、氣相色譜-質(zhì)譜(GC/MS)等分析方法，對DEHP臭氧氧化中間產(chǎn)物進行分析，得出DEHP可能的降解途徑。 研究了Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)對高濃度腐殖質(zhì)的臭氧催化降解的可能性，對其催化作用機制進行了考察。結(jié)果表明，無論是臭氧氧化還是催化臭氧氧化都具有顯著的脫色作用，并可有效去除以UV254表征的有機物。在去除T

5、OC及COD表征的有機物時，催化臭氧氧化法降解腐殖質(zhì)的效率比單獨臭氧氧化法有顯著提高，氧化60min時，TOC的去除率從28.6％增加到57.9％(Fe(Ⅱ)催化)、68.9％(Mn(Ⅱ)催化)、74.5％(Cu(Ⅱ)催化)，Cu(Ⅱ)催化效果最優(yōu)。Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的最佳投加濃度均為0.6mg/L。溶液初始pH值、溫度、羥基自由基抑制劑叔丁醇等因素對腐殖質(zhì)去除率均有一定影響。對Fe(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)而言，催化作用機理主