降解垃圾渗滤液的方法

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电催化氧化法是近年来逐渐发展起来的用于生物难降解工业废水处理的一种方法，颇有发展前景。它能在常温常压下进行，通过催化活性电极反应直接或间接产生羟基自由基，从而降解难生化污染物〔1, 2〕。 　　垃圾渗滤液是由超过垃圾覆盖土层持水量和表面覆盖潜力的雨水进入填埋场后流经垃圾层和所覆盖土层而产生的污水 及垃圾本身所含水，垃圾渗滤液中含有大量有机物，其COD 可达几万mg/L，甚至十几万mg/L;含量较多的有机烃类及其衍生物、酸酯类、醇酚类、酮醛类和酰胺类等有机污染物，营养成分比例严重失调、色度较深，降解难度较大，危害性也较大〔3〕。基于此，笔者选用Ir-Ta-Sn掺杂电极对垃圾渗滤液进行电催化降解实验，并对其降解工艺条件进行了研究。 　　1 实验部分 　　1.1 实验装置 　　实验选用Ir-Ta-Sn掺杂电极(购自宝鸡智铭特种金属有限公司)作阳极，不锈钢电极作阴极，构成电催化降解实验装置。装置尺寸为 160 mm×150 mm×70 mm，外接可调电源，如图 1所示。 图 1 实验装置 　　1.2 实验仪器及药剂 　　实验以渗滤液COD为考察指标，采用重铬酸盐法测定。仪器：pHS-3C pH计，上海仪电科学仪器股份有限公司;MF-47电导率仪，南京科华仪器仪表有限公司;DT-9205多用电表，弘大仪器仪表有限公司。 　　药剂：重铬酸钾、硫酸亚铁铵、硫酸亚铁、邻菲啰啉、浓硫酸(98%)、硫酸银、硫酸汞、邻苯二甲酸氢钾、氢氧化钠和硝酸等，以上除硫酸银、硫酸汞为化学纯，其余药剂均为分析纯。 　　2 实验结果与讨论 　　2.1 Ir-Ta-Sn掺杂电极 　　半导体电催化氧化法是近年来发展起来的一种新型处理技术，它可通过阳极反应产生·OH、O3等氧化剂，通过电极上发生的氧化还原反应，将难降解的有机污染物分解为较小分子，最终产物为CO2和H2O，从而显著地降低COD〔4〕。 　　近年来，许多学者采取增加中间层的方式来提高电极导电性能。向电极掺入一定量的钌、锡等元素来提高其导电性〔5, 6〕;在电极中掺杂一些特殊的金属或非金属元素不仅可改变电极的导电性及稳定性，也会影响电极的电催化活性〔7〕;此外复合氧化物具有延长电极寿命和降低成本等优点〔8〕。GuohuaChen等〔9〕发现掺杂Ir能提高电极的电催化性能，且掺Ir电极具有很好的储能特性。以钛为基体掺杂Sb的SnO2涂层电极(Ti/SnO2-Sb)因具有高的析氧电位、较强的释放羟基自由基的能力以及较低的价格，在电催化氧化处理难降解有机废水过程中表现出良好的催化性能和导电性，具有较高的电流效率〔10〕。 　　至于Ir-Ta-Sn掺杂电极用于垃圾渗滤液处理的研究尚未见报道，笔者通过实验考察此种电极对垃圾渗滤液的处理效果及其工艺参数。 　　2.2 正交实验设计与分析 　　实验所用垃圾渗滤液取自阜新市垃圾填埋场，实验用体积为1.4 L，其原液平均电导率为12.52 mS/cm，pH为8.37，COD为971.27 mg/L(以上均为取样平均值)。考察电解电压、电解时间、垃圾渗滤液原液初始pH及极板间距对COD降解效果的影响。 　　设计极板间距(A)、电解电压(B)、原液pH(C)和电解反应时间(D)4因素3水平L9 (34)正交实验表，如表 1所示，实验结果列于表 2。 　　分析表 2发现，原液pH对降解效果的影响最显著，其次是电解电压;各因素对电催化反应的影响顺序为：原液pH>电解电压>极板间距>电催化氧化时间。

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