超声-Fenton技术处理垃圾渗滤液的优化条件与反应动力学

"该研究探讨了超声-Fenton技术在去除垃圾渗滤液中的有机物(TOC)速率，分析了不同运行模式、初始pH值、过氧化氢(H2O2)与TOC比例以及初始浓度对处理效果的影响。实验结果显示，序批式超声-Fenton工艺具有最佳的TOC去除效果。在最佳条件下，即初始pH为3，试剂比为5，[H2O2]/[TOC0]为2，初始浓度600mg/L时，TOC、COD和BOD5的去除率分别达到77.8%，89.0%和80.6%。此外，甲酸、乙酸和草酸占COD的比例约为23.8%。" 这篇论文详细研究了超声-Fenton技术在处理垃圾渗滤液中的应用，这是一种结合了超声波与Fenton氧化法的污水处理技术。Fenton反应是一种高级氧化过程，通常由亚铁离子（Fe2+）催化过氧化氢（H2O2）分解生成强氧化剂·OH，用于降解难降解有机污染物。在本研究中，超声波的引入增强了Fenton反应的效果，提高了TOC去除速率。 研究首先比较了不同的运行模式，发现序批式操作模式下超声-Fenton工艺的TOC去除效率最高。这可能是因为序批式操作允许更充分的反应时间和物质接触，从而优化了氧化过程。接下来，通过调整反应参数，如初始pH值、试剂比([H2O2]/[TOC0])和初始污染物浓度，研究人员找到了最优操作条件。在这些条件下，TOC的去除表现出较高的效率，同时COD和BOD5的去除也达到了良好的水平，这表明超声-Fenton工艺在去除垃圾渗滤液中的有机物方面具有显著的效果。 此外，研究还揭示了最终产物的组成，甲酸、乙酸和草酸占据了COD的相当一部分，这暗示了在Fenton反应过程中，大分子有机物被分解成了较小的有机酸。这一发现有助于理解超声-Fenton工艺的降解机制，并为后续的处理或资源回收提供了参考。 关键词涉及垃圾渗滤液、Fenton反应、超声技术以及速率常数，这表明研究不仅关注处理工艺，还深入探讨了反应动力学。超声波的使用可能改变了反应速率，而速率常数的分析则为理解反应速率与操作条件之间的关系提供了依据。 这项研究为超声-Fenton技术在垃圾渗滤液处理中的应用提供了理论支持和实践指导，对于改善环境质量、减轻水污染问题具有重要意义。