三维电Fenton法处理垃圾浓缩液试验研究

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1、三维电Fenton法处理垃圾浓缩液试验研究ExperimentalresearchontheTreatmentofConcentratedLandfillLeachatebyThree-dimensionalElectrode-FentonMethod研究生：王凡指导教师：魏炜教授傅金祥教授学科专业：环境工程二〇一七年三月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文三维电Fenton法处理垃圾浓缩液试验研究作者姓名：王凡入学年份：2014年9月指导教师：魏炜教授学科专业：环境工程傅金祥教授申请学位：工程硕士

2、所在单位：市政与环境工程学院论文提交日期：2017年3月论文答辩日期：2017年3月学位授予日期：2017年3月答辩委员会主席：李培军答辩委员会组成：傅金祥马兴冠郜玉楠黄殿男论文评阅人：李培军马兴冠声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：2017年3月学位论文版权使用授权书本学位论文

3、作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年□一年□一年半□两年□作者签名：导师签名：日期：2017年3月日期：2017年3月硕士研究生学位论文摘要I摘要随着垃圾渗滤液处理技术的不断发展，各种膜分离技术

4、应运而生。垃圾浓缩液是渗滤液经膜分离技术分离产生的一种棕红色液体，主要成分为腐殖质类物质，其COD浓度较高，但BOD5浓度较低，难以进行生化处理。目前国内常用的回灌、蒸发等处理技术并不能将垃圾浓缩液中的污染物彻底分解并去除，并伴随着二次污染等环境风险，因此有必要寻求一种更高效的垃圾浓缩液处理方法。三维电Fenton法是一种新型高级氧化技术，广泛应用于具有高浓度、高色度、难生化降解特点的有机废水处理中，但利用三维电Fenton法处理垃圾浓缩液的相关研究基本没有。本课题的研究目的在于采用三维电Fenton法有效处理垃圾渗滤液

5、膜滤浓缩液，重点研究不同负载型催化粒子电极对腐殖酸的吸附性能，及三维电Fenton体系中各影响因素对垃圾浓缩液处理效果的影响，并利用响应曲面模型（RSM）对其工艺参数进行优化，为三维电Fenton处理垃圾浓缩液在实际工程中的应用提供参考依据。本课题分别采用浸渍法、溶胶凝胶法、浸渍与溶胶凝胶结合的方法制备了负载型催化粒子电极Mn-GAC、Ti-GAC、Mn-Ti-GAC，并通过正交试验对Mn-Ti-GAC的制备工艺参数进行优化，采用SEM、XRD等技术对制备的负载型活性炭粒子电极的表明形貌、物相组成和晶型结构等性质进行表征

6、。利用制备的负载型催化粒子电极，考察pH值、吸附剂投加量、初始浓度、反应温度等因素对腐殖酸吸附效果的影响，建立腐殖酸在Mn-Ti-GAC上的吸附动力学模型和热力学模型。准二级动力学模型和Langmuir模型更适合描述Mn-Ti-GAC对腐殖酸的吸附过程，吸附自由能ΔG<0，吸附焓ΔH>0，熵变ΔS>0，说明Mn-Ti-GAC对腐殖酸的吸附反应是自发进行的，总反应过程为吸热过程，总吸附过程为熵增过程。利用制备的Mn-Ti-GAC负载型催化粒子电极构建三维电极-电Fenton体系，通过单因素试验，考察pH值、极板间距、粒子电

7、极投加量、电流密度、Fe2+投加量等因素在三维电Fenton体系中对垃圾浓缩液中有机物去除效果的影响，并通过RSM模型优化，得到最优化工艺参数分别为：固定水温为20℃，pH值为4.16，极板间距为10cm，粒子电极投加量为7.5g/L，电流密度为17.32mA/cm2，Fe2+投加量为1.17mmol/L，此时COD去除率模型预测值为83.30%，试验值为83.42%，试验结果说明通过投加Mn-Ti-GAC负载型催化粒子电极构建的三维电Fenton体系是一种高效的垃圾浓缩液处理技术。关键词：三维电Fenton；垃圾浓缩液

8、；负载型催化粒子电极；Mn-Ti-GAC；吸附II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractWiththedevelopmentofconcentratedlandfillleachatetreatmenttechnology,allkindsofmembraneseparatio