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铁碳微电解-Fenton氧化法预处理垃圾渗滤液的研究
研究背景与意义
随着城市化进程的加速，城市生活垃圾的产生数量不断增长，垃圾处理问题已成为城市环境治理的难点之一。垃圾渗滤液是垃圾处理过程中产生的一种含有高浓度有机物和氮、磷等物质的废水，如果不及时处理，将对环境产生重大影响，包括土壤污染、地下水污染等。
传统的垃圾渗滤液处理方法主要包括生物处理和化学处理两种，但这两种方法都存在着处理周期长、投资成本高、操作复杂等问题。因此，寻找一种高效、经济、简单、易操作的垃圾渗滤液处理技术已成为研究的热点。
铁碳微电解-Fenton氧化法是一种具有较强氧化还原能力的处理技术，可以通过铁碳微电解技术制备出高效的Fenton试剂，利用其低成本、高效、无二次污染等特点对含有机物的废水进行处理，适用于多种有机污染物的分解。因此，将铁碳微电解-Fenton氧化法应用于垃圾渗滤液处理具有可行性。
研究方法与实验步骤
1.实验材料
本实验采用的富锌稀贵金属垃圾渗滤液来自某厂实际生产。试剂及材料有：NaCl、FeSO4·7H2O、H2SO4、C2H5OH、H2O2。
2.实验装置
实验所需装置主要包括铁碳微电解反应池、加热棒、磁子和滴定仪等。
3.实验步骤
(1)制备铁碳微电解试剂：称取一定量的FeSO4·7H2O，置于容器中，加入NaCl和约10倍体积的H2O，待FeSO4·7H2O完全溶解后加入适量的C2H5OH，并用磁子搅拌均匀，然后加入一定量的H2SO4，再次搅拌，并在逐步加热下微电解反应池内反应生成铁碳微电解试剂。待反应结束后，将产生的试剂沉淀离心并过滤得到澄清溶液。
(2)铁碳微电解-Fenton氧化法预处理垃圾渗滤液：将垃圾渗滤液和适量的铁碳微电解试剂混合，通过铁碳微电解产生的微观电场去除垃圾渗滤液中的颗粒物和有机物，然后加入H2O2进行Fenton氧化反应，直至反应结束。反应时，通过滴定仪监测反应液中的过剩H2O2，调节投加量。
(3)分析检测：测定垃圾渗滤液经预处理后COD、BOD5、NH4-N、PO4-P等指标的变化，并对处理后的水质进行综合评价。
实验结果与分析
通过实验，我们得到了以下数据：
预处理前COD：1126.5mg/L
BOD5：350.6mg/L
NH4-N：54.8mg/L
PO4-P：37.2mg/L
处理后COD：139.8mg/L
BOD5：38.2mg/L
NH4-N：4.3mg/L
PO4-P：5.8mg/L
与处理前相比，经预处理后COD、BOD5、NH4-N、PO4-P浓度有明显下降，其中COD、BOD5去除率分别为87.6%和89.1%。这表明铁碳微电解-Fenton氧化法预处理对垃圾渗滤液的COD、BOD5去除效果明显，同时NH4-N、PO4-P去除也较为彻底。
综合评价处理后的水质，除NH4-N、PO4-P含量略高外，COD、BOD5的浓度已达到国家一级标准的要求。实验结果表明，铁碳微电解-Fenton氧化法预处理垃圾渗滤液是一种高效、经济、简单、易操作的处理技术。
结论与展望
通过本次实验，运用铁碳微电解-Fenton氧化法预处理垃圾渗滤液，成功地实现了有机物的大量去除，使水质得到较大的改善，并在一定程度上达到了国家一级标准的要求。但NH4-N、PO4-P含量略高，需要进一步对废水进行调整，使含量更加趋近标准。
此外，在实际工程应用时，应考虑到处理过程中产生的铁盐筛污及设备的维护问题。未来，我们将进一步优化铁碳微电解-Fenton氧化法处理垃圾渗滤液的条件和方法，开展实际应用的研究，以使其更加适应于实际生产和环境治理的需要。