微波-微米CaO組合工藝處理城市生活垃圾滲濾液

馬天巖（鐵嶺市環境保護科學研究院 遼寧 鐵嶺 112000）

1 料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 垃圾滲濾液指標

實驗用城市生活垃圾滲濾液原水中各項污染物指標如下：COD濃度為6413mg/L、NH3-N濃度為854mg/L、pH值為6.49、SS為696NTU。

1.1.2 微米CaO的制備和表征

將微米碳酸鈣粉末在890℃馬弗爐中燒結2min，即得產物。

本實驗中主要應用掃描電子顯微鏡法對微米CaO進行表征，微米CaO的電鏡圖片（比例尺為10μm）見圖1。

1.2 實驗方法

COD測定采用重鉻酸鉀法，NH3-N測定采用納氏試劑法。

1.2.1 微波-微米CaO法處理城市生活垃圾滲濾液

以微波輻照時間、輻照功率和CaO用量為考察對象，按照L9（33）三因素三水平設計正交實驗。根據對實驗結果的分析，以微米CaO為氧化劑，在微波輻照功率800W，輻照時間4min的條件下，對微米CaO用量12、16、20、24、28g/L進行篩選和研究。

圖1 微米CaO電鏡掃描圖

2 結果與討論

2.1 正交實驗

以微波輻照時間、輻照功率和CaO用量為考察對象，按照L9（33）三因素三水平設計正交實驗，見表1和表2。并且通過極差分析得出各因素對處理效果的影響程度，篩選出最優工藝條件。

由表3可以看出，COD與NH3-N去除率的極差RC＞RB＞RA，在考察因素中，微波輻照功率的影響最大，其次為輻照時間。由于本實驗的指標越高越好，所以根據以上數據可得出此微波氧化法的最優處理條件為A2B2C3，即在CaO用量為10g/L，微波輻照功率為800W，輻照時間為4min時，利用本法處理垃圾滲濾液可取得最好效果，此時COD去除率為43.35%，NH3-N去除率為80.83%。

2.2 微米CaO用量篩選

微米CaO用量對垃圾滲濾液處理效果的影響如圖2所示。

表1 因素與水平

表2 正交實驗設計與結果

表3 正交實驗極差分析

從圖2可以看出，在一定范圍內隨著微米CaO用量的增加，滲濾液中COD、氨氮的去除效率均呈逐漸遞增趨勢，當微米CaO用量升至20g/L后，繼續增加用量去除率無明顯提高，此時COD及氨氮去除率分別為50.95%和92.09%。此法反應原理同微波CaO法基本一致，微波的電磁效應和微米CaO的共同作用使化學反應更為有效的進行，當反應完全時，去除率曲線開始趨于平緩。綜合以上實驗結果可以看出微波-微米CaO法的去除效果要明顯好于微波CaO法，其原因可能為：微米CaO粒子大小屬微米級別，比普通CaO要小，因此分子熱運動更為激烈，與污染物的接觸更充分，從而使化學反應進行得更徹底。

圖2 微米CaO用量對滲濾液COD和氨氮去除率的影響

3 結論

滲濾液中含有多種有毒物質，且濃度很高，已經對環境構成巨大的威脅。在微波-微米CaO法中，當微波功率為800W，輻照時間為4min，微米CaO用量為20g/L時，垃圾滲濾液最好處理效果，此時COD及氨氮去除率分別為50.95%和92.09%。

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