摘要：本实验自制以PbO2/Ti为阳极，不锈钢板为阴极，炭纤维颗粒作为粒子电极，表面涂覆TiO2的炭纤维颗粒作为绝缘粒子构成填充式电化学反应器。研究该反应器对垃圾渗滤液的混凝预处理及电催化的效果和最佳条件。实验得到最佳混凝混凝条件为pH=8,Al2(SO4)3投加量为7g/L;反应器能整体去除40%左右的可降解有机物，同时在pH=10，外加硫酸钠电解质的条件下通过紫外吸收曲线表明难降解有机物最高可达到54%的降解或转化。 69987

毕业论文关键词：电催化、垃圾渗滤液、混凝、紫外吸收、降解条件

Application of Filled Type Electrochemical Reactor in Landfill Leachate Treatment

Abstract: The filled type electrochemical reactor was made by using PbO2 / Ti as anode, a stainless steel plate as the cathode, the carbon fiber particles as particles electrode and surface load of TiO2 as insulate particles. The application feasibility to landfill leachate, conditions of pretreatment and electrocatalytic treatment were studied. The results showed that the optimum coagulation pH is 8, the optimum dosage of Al2(SO4)3 is 7g/L. The reactor can remove about 40% of biodegradable organic matter. The ultraviolet absorption curve indicates that refractory organics can be transformed up to 54% with adding of electrolytes and pH is 10.

Key words: electrocatalytic; landfill leachate; coagulation; ultraviolet absorption ; degradation conditions

1.前言

1.1 垃圾渗滤液的现状

随着我国经济的快速增长，城市化进程的加快导致城市生活垃圾产量与日俱增，数量庞大。生活垃圾常见的处理方法有卫生填埋、焚烧和堆肥等。目前卫生填埋法因管理方便、处理技术成熟、处理费用低等优点在我国大部分城市广泛运用[1]，但卫生填埋法一个直接后果就是产生大量难处理且危害性极大的垃圾渗滤液。

垃圾渗滤液主要来源于自然降雨、地表水及地下水的渗入、垃圾本身所含的水分及生物降解有机物过程所产生的水分。这些水分带走经垃圾的淋溶、吸附等作用产生的各类物质，形成成分复杂的渗滤液[2]。垃圾渗滤液是一种难处理高浓度有机废水，有机物种类繁多、水质复杂。张兰英等人[3]采用 GC-MS-DS 联用技术鉴定出垃圾渗滤液中有 93 种有机化合物，其中 22 种被列入我国和美国 EPA 环境优先控制污染物黑名单。老龄化填埋场的渗滤液中有机物种类多、浓度高，可生化性低不利于生物降解。金属含量高，种类达十余种，其中不乏对人体有害的金属离子，部分特殊的重金属离子会对生物代谢过程产生严重的抑制作用[4]。氨氮含量高，C/N营养比严重失调。色度，浊度高并常常伴有恶臭味。垃圾渗滤液成分复杂，容易造成二次污染，如果处理不当会对地下水及周边环境产生巨大的影响，因此如何实现其经济处理是目前研究的一个热点问题，也是一个难点问题。

1.2 垃圾渗滤液的处理技术

（1）预处理技术

垃圾渗滤液色度、浊度，有机物浓度高，因此为了降低后续处理工艺的有机物负荷而常常在处理前先进行预处理。常见的预处理技术有吸附，过滤和混凝等。工业上常用的吸附剂有活性炭、沸石、活性硅藻土、活性污泥颗粒， 粉煤灰等。常用的混凝剂主要有铝盐和铁盐及其聚合物PAC，有机高分子混凝剂效果良好但价格昂贵。

（2）生物处理法

生物处理法大致可分为好氧、厌氧以及它们的多种组合形式。处理方法视填埋场的“场龄”及渗滤液的可生化性而定。高浓度渗滤液可先采用厌氧方法进行前处理，降低后续工艺处理负荷，然后采用好氧或其他后续工艺对垃圾渗滤液进行后处理。好氧生物处理一般包括活性污泥法、序批式反应器[5]（SBR）、循环式活性污泥法(CASS)、氧化沟、稳定塘，生物转盘等。厌氧处理方法主要有上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧接触法，厌氧滤池等。Ying[6]等利用两段式SBR处理BOD5去除率到达98%。厌氧处理后出水COD和氨氮仍比较高达不到排放标准，因此还需结合好氧工艺再处理。