利用高壓脈沖放電結(jié)合氧化鋅/活性炭纖維處理滲濾液的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，涉及垃圾滲濾液的深度處理技術(shù)，具體是指合成一種氧化鋅/活性炭纖維復(fù)合材料，作為放電過程中產(chǎn)生的紫外光輻射反應(yīng)催化劑，利用高壓脈沖放電結(jié)合炭載氧化鋅的協(xié)同作用，實現(xiàn)對滲濾液中有機污染物的去除。
【背景技術(shù)】
[0002]滲濾液礦化尾水，即經(jīng)過生物處理后的滲濾液，與老齡垃圾填埋場滲濾液都表現(xiàn)出較差的可生化性，水中可生物降解的有機污染物比例較低，直接再次進行生物處理比較困難，導(dǎo)致出水難以達標(biāo)直接排放。
[0003]高壓脈沖放電技術(shù)集高能電子、自由基、離子等活性粒子，以及紫外輻射、沖擊波效應(yīng)等物理化學(xué)效應(yīng)于一體，是一種高效無二次污染的高級氧化技術(shù)，并在揮發(fā)性有機污染物及有機廢水領(lǐng)域的治理中有著廣泛的研究與應(yīng)用，但大多仍存在活性物質(zhì)或紫外輻射等效應(yīng)難以被充分利用的問題。
[0004]氧化鋅是一種寬禁帶的半導(dǎo)體，通常與炭基材料復(fù)合以降低光生電子-空穴的復(fù)合率?；钚蕴坷w維是一種可回收易再生的環(huán)保炭基材料，其較大比表面積表現(xiàn)出的吸附性，可以在一定程度上富集污染物；同時活性炭纖維較小的密度使其作為載體時，可以改善氧化鋅的沉積團聚問題，提高氧化鋅的分散性；并且其較低的電阻率，加速了脈沖放電過程中的電子傳遞效率，促進整個反應(yīng)進程。氧化鋅/活性炭纖維復(fù)合材料將氧化鋅和活性炭纖維二者的優(yōu)點結(jié)合起來，在高壓脈沖產(chǎn)生的紫外光輻射作用下，產(chǎn)生大量的羥基自由基，進一步高效去除有機污染物。
[0005]因此，將高壓脈沖放電技術(shù)結(jié)合氧化鋅/活性炭纖維復(fù)合材料，可以提升高壓脈沖放電過程中各物理化學(xué)效應(yīng)的利用率，促進對滲濾液尾水中難降解有機污染物的進一步降解。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對滲濾液尾水中難降解有機污染物難以去除的問題，提供了一種高壓脈沖技術(shù)結(jié)合氧化鋅/活性炭纖維復(fù)合材料去除滲濾液中難降解有機污染物的方法。
[0007]本發(fā)明采用一種利用高壓脈沖放電結(jié)合氧化鋅/活性炭纖維處理滲濾液的方法，其特征在于是有如下的過程和步驟:
(O活性炭纖維的預(yù)處理:裁切，去離子水洗3次，抽濾，于105 °C條件下干燥；
(2)氧化鋅/活性炭纖維復(fù)合材料的制備:以醋酸鋅為前驅(qū)物，按質(zhì)量分數(shù)5°/『25%配成溶液，活性炭纖維按10 g/L~15 g/L加入其中，攪拌3 h，抽濾，于105 °C干燥8 h，在300°C~700 °C氮氣保護氣氛中熱解，得到所需復(fù)合材料；
(3)高壓脈沖放電結(jié)合氧化鋅/活性炭纖維復(fù)合材料協(xié)同處理滲濾液:將氧化鋅/活性炭纖維復(fù)合材料加入滲濾液中，氧化鋅/活性炭纖維復(fù)合材料投加量2 ~ 6 g/L，高壓脈沖放電模式采用電暈放電，調(diào)節(jié)高壓脈沖放電極板間距為10.5 Cm，放電電壓在38 ~ 40KV之間，頻率在150 ~ 160 Hz之間，并加以一定的空氣曝氣，空氣曝氣量0.1- 0.4 L/min，放電處理時間10 ~ 30 min ;所處理的滲濾液水質(zhì)條件為:垃圾填埋場生物礦化尾水BOD / COD< 0.1，COD = 600 土 100 mg/Lo
【具體實施方式】
[0008]現(xiàn)將本發(fā)明的具體實施敘述于后。
[0009]實施例一
研究不同氧化鋅負載量對氧化鋅/活性炭纖維協(xié)同高壓脈沖去除滲濾液尾水中有機污染物(以COD (化學(xué)需氧量)表示)的影響，本實施例的具體步驟為:
(I)活性炭纖維預(yù)處理:將活性炭纖維剪成0.3cm*0.3cm的正方形小塊，裝入500ml燒杯中，加入適量去離子水?dāng)嚢?，每?0min更換一次新鮮的去離子水，洗滌3次后抽濾，放置在105 °C烘箱內(nèi)干燥后密封保存，以備后用。
[0010](2)分別按質(zhì)量分數(shù)5%、10%、15%,20%及25%配制醋酸鋅溶液，分別向各溶液中加Λ 10 g/L活性炭纖維，浸漬攪拌3 h，抽濾，于105 °C干燥8 h.(3)在管式爐中氮氣保護氣氛下，對上述各質(zhì)量分數(shù)醋酸鋅溶液浸漬后的活性炭纖維材料進行熱解，升溫速率5 °C/min，500 °C恒溫2 h，待降至室溫后停止通保護氣，得到所需氧化鋅/活性炭纖維復(fù)合材料。
[0011](4)分別將熱解后的不同氧化鋅負載量，即分別為質(zhì)量分數(shù)5%、10%、15%、20%、25%的氧化鋅/活性炭纖維復(fù)合材料加入到一定量的滲濾液中；氧化鋅/活性炭纖維復(fù)合材料投加量為6 g/L (即每I升的滲濾液加入量為6g)，滲濾液處理量100 mL ;高壓脈沖操作條件:放電極板間距10.5 cm，曝氣量0.2 L/min，放電電壓40 KV，頻率160 Hz，處理時間30min。另按上述操作條件單獨用高壓脈沖處理滲濾液作為空白對照。
[0012]所取滲濾液的水質(zhì)條件為:垃圾填埋場生物礦化尾水BOD / COD < 0.1，COD =600 土 100 mg/L。例證結(jié)果表明:與單獨高壓脈沖放電處理相比，高壓脈沖結(jié)合氧化鋅/活性炭纖維的方法對滲濾液中有機污染物(以COD (化學(xué)需氧量)表示)的去除率提升了 30%。
【主權(quán)項】
1.一種利用高壓脈沖放電結(jié)合氧化鋅/活性炭纖維處理滲濾液的方法，其特征在于具有以下過程和步驟: a.活性炭纖維的預(yù)處理:裁切，去離子水洗3次，抽濾，于105°C條件下干燥； b.氧化鋅/活性炭纖維復(fù)合材料的制備:以醋酸鋅為前驅(qū)物，按質(zhì)量分數(shù)5°/『25%配成溶液，活性炭纖維按10 g/L~15 g/L加入其中，攪拌3 h，抽濾，于105 °C干燥8 h，在300°C~700 °C氮氣保護氣氛中熱解，得到所需復(fù)合材料； c.高壓脈沖放電結(jié)合氧化鋅/活性炭纖維復(fù)合材料協(xié)同處理滲濾液:將氧化鋅/活性炭纖維復(fù)合材料加入滲濾液中，氧化鋅/活性炭纖維復(fù)合材料投加量2 ~ 6 g/L，高壓脈沖放電模式采用電暈放電，調(diào)節(jié)高壓脈沖放電極板間距為10.5 cm，放電電壓在38 ~ 40KV之間，頻率在150 ~ 160 Hz之間，并加以一定的空氣曝氣，空氣曝氣量0.1- 0.4 L/min，放電處理時間10 ~ 30 min ;滲濾液水質(zhì)條件為:垃圾填埋場生物礦化尾水BOD / COD〈 0.1，COD = 600 土 100 mg/Lo
【專利摘要】本發(fā)明公開一種了利用高壓脈沖放電結(jié)合氧化鋅/活性炭纖維處理滲濾液的方法，屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域。該方法利用高壓脈沖放電技術(shù)，結(jié)合氧化鋅/活性炭纖維復(fù)合材料，解決了放電過程中產(chǎn)生的紫外光輻射未被充分利用的問題，促進了復(fù)合體系中羥基自由基的產(chǎn)生，從而提升了高壓脈沖放電技術(shù)對滲濾液中有機物的去除，該技術(shù)與單獨高壓脈沖放電處理相比，對滲濾液中有機污染物（以COD（化學(xué)需氧量）表示）的去除率提升了30%。
【IPC分類】C02F1/74
【公開號】CN105129962
【申請?zhí)枴緾N201510569005
【發(fā)明人】劉建勇, 張 成, 錢光人, 楊瀟劍, 吳良, 羅旌煥
【申請人】上海大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月9日