第一章 绪论
1.1 垃圾渗滤液的概述
我国当前正处于城镇化的快速发展阶段，快速增加的城镇居民及其生活条件的提高，使日常生活垃圾的产生大量增加。根据可靠数据记载：城镇日常生活垃圾的产生量大约以年均百分之八到百分之十的速率增加，而在某些经济发达的地区，其生活垃圾的增加速率达到了年均百分之十五到百分之二十[1]，如北京、上海、深圳等地区。据统计，近些年来累计产生的生活垃圾的量达到了六十多亿吨，其所占的土地大约为五万公顷[2]。据资料记载，当前国内每年约有 3.7 亿吨的生活垃圾，其中城市产生的生活垃圾大约有 1.7 亿吨，约有 1.4 亿吨被清运，其处理量约占总量的 60.3%；农村产生的生活垃圾大约有 1.9 亿吨，而其被清运和处理的量占了极低比例[3-5]。在当前的技术条件下，居民产生生活固体垃圾主要的处理形式：卫生填埋、堆肥与焚烧，其中卫生填埋是在该领域中使用较为普遍的一种处理形式，与其它两种处理形式相比，该方法具有技术相对成熟、运行和管理成本合理的优势，由中国环境监测总站主持调查了内地 329 个正运行中的垃圾处理场，其中采用了卫生填埋处理形式的占了总数的大约 87.5%[6]，出现这种结果主要由我国居民的生活习惯决定的。在采用了卫生填埋的处理形式后，随即带来的一个急需解决的问题：垃圾渗滤液的产生及处理。垃圾渗滤液[7]是生活固体垃圾被填埋后，在其本身和外部因素的作用下，从场内排出的一类水质极其复杂并且浓度极高的有机污水。
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1.2 垃圾渗滤液处理的必要性
1.2.1 垃圾渗滤液的污染现状
垃圾渗滤液因其具有的高浓度有机污染物、高浓度氨氮、高浓度重金属以及含有一些致病细菌的特性，使其被视为一种极具危害的污水。如果使其不加处理的任意排放将会对我们的生存环境造成严重的污染，更甚至会对人类自身的健康构成威胁。国外文献中有报道，填埋场中的防渗层几乎都有泄漏，造成周边地下水的污染，而且此类问题在发达国家也存在，如德国某填埋场垃圾渗滤液的泄露严重地污染了其下游 4km 处的地下水[18,19]；在美国对水源造成严重污染的垃圾填埋场将近占了 50%[20]。国内渗滤液泄露导致周围环境污染的事件也屡有发生，根据环保部的公布数据，近年来，我国垃圾渗滤液造成污染的事件呈高发事态。官方新闻报道，2010 年这一年全国多个地区和城市就发生了十多起渗滤液处理不当进而引起严重污染的事件，不仅直接污染了土地、河流、地下水，也对人们的生命健康造成了间接威胁。当具有高含量氨氮和有机物的渗滤液被排入到水体环境中时，高浓度氨氮会使夜光藻、蓝藻类铜锈囊藻以及具有毒性的裸甲藻快速的生长，导致水面被这些藻类覆盖，使水体与大气中氧气的传递被中断，再加上藻类自身的作用，会使水体中原有的溶解氧大量减少，进而影响水体中其它生物不能够正常生长，甚至死亡，与此同时水体中的有机物在缺氧状态下发生厌氧降解，在这过程中其还会生成少量带有臭味的气体，如2H S 。使水体环境进一步恶化。
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第二章 实验研究方案
2.1 实验水样的来源和性质
本实验所用水样取自山西省晋中市某生活垃圾填埋场，该垃圾填埋场现有一套渗滤液处理装置，该装置的处理方法为生物法（厌氧-好氧-好氧），渗滤液样本从该填埋场调节池出口取得，其各项水质指标数据见表 2-1。
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2.2 实验的目的
由于本实验所取的渗滤液样本具有高含量的 NH3-N 以及浓度较高且不容易降解的有机污染物，使山西省晋中市某生活垃圾填埋场原有生物处理工艺不堪重负，甚至对处理后的水质产生影响，严重时甚至出水不达标。本实验计划采用化学氧化法（MAP+Fenton）先对该填埋场的水样进行预处理研究，分析 MAP+Fenton 法对该渗滤液样本的可生化性及氨氮的含量的影响情况，为企业提供一个参考方案。
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2.3 实验研究路线
本实验把提高垃圾填埋场原有工艺对渗滤液处理效果作为出发点，并使原有工艺处理后的出水能达标排放，实验计划采用化学法直接对调节池排出的渗滤液进行处理，为填埋场工艺的改进提供一种可用的方案。
预处理方案比选预选方案一：
MAP+Fenton本方案首先应用MAP法先对渗滤液样本中含有的 NH3 N进行处理研究，其中以
NH3-N 的去除率作为衡量指标，其次采用高级氧化法即 Fenton 法对渗滤液中高浓度的有机污染物进行处理研究，其以 COD 的去除率作为衡量指标。此方案的优势在于：首先水样的酸碱度接近于磷酸铵镁反应所需的酸碱度，其次 Fenton 反应后溶液的酸碱度处于偏碱的状态，和后续生物处理所需酸碱度较接近。
预选方案二：
Fenton+MAP本方案首先采用Fenton法先对渗滤液中高浓度有机污染物进行处理研究，其中以COD 的去除率作为衡量指标，其次再利用 MAP 法对渗滤液样本中的3NH N进行处理研究，其中以3NH N的去除率作为衡量指标。此方案的缺点在于：首先水样的 pH值与 Fenton 反应所需的酸碱度相差较大，其次磷酸铵镁沉淀法反应后溶液的酸碱度较高，和后续生物处理所需酸碱度相差较大，因此该方案不适于工程中的操作。综上所述，本实验在参考了已有研究成果的基础上，根据实验所采用垃圾渗滤液的水质特性及其后续工艺特点，拟采用 MAP+Fenton 的工艺对垃圾渗滤液进行预处理研究。
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第三章 实验内容.... 19
3.1 MAP 法中药剂选择实验 ....... 19
3.2 MAP 法处理垃圾渗滤液的实验 ....... 19
3.3 Fenton 法处理垃圾渗滤液的实验..... 19
3.4 实验的仪器和药剂 .... 20
3.5 指标分析 ......... 20
第四章 MAP 法去除垃圾渗滤液中氨氮的实验......... 23
4.1 实验水样的性质 ........ 23
4.2 实验药剂的选择 ........ 23
4.3 实验方法 ........ 25
4.4 结果与讨论 .... 26
4.5 本章小结 ........ 38
第五章 Fenton 法对垃圾渗滤液中有机物处理的实验研究........ 39
5.1 实验水样的性质 ........ 39
5.2 实验方法 ........ 39
5.3 结果与讨论 .... 40
5.4 本章小结 ........ 52
第五章 Fenton 法对垃圾渗滤液中有机物处理的实验研究
Fenton 法是污水在酸碱度小于 7 的情况下，在需要处理的污水样本中放入2Fe 和2 2H O 后，处理水样中的已加入的2 2H O 将在2Fe 催化作用下，产生一种活性极强的物质——羟基自由基，其所具有的强氧化特性可将处理水样中含有的难生物降解的有机污染物分解，待氧化阶段完成后，处理水样调节到碱性条件下，处理水样中的铁离子会参与形成碱式铁沉淀，其可通过碱式铁沉淀的絮凝及沉淀作用进一步去除处理水样中的有机污染物。本章实验我们利用了 Fenton 法的这一特殊性质，对渗滤液中所含的有机污染物进行处理，其中以处理水样中 COD 的去除率作为衡量指标。在利用Fenton法去除该渗滤液中COD的实验中，我们采用了单因素和正交实验法。首先利用单因素实验法探讨了每个影响因素的不同值对用 Fenton 法去除 COD 效果的影响，并确定了各个因素的最适宜值，然后再通过正交实验法，研究了各个相关因素在用 Fenton 法去除 COD 过程中的影响程度及主次关系。从而确定出用Fenton法去除该渗滤液中COD的最佳参数，以便为工程中的应用提供参考。
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结论
由于本课题取用的垃圾渗滤液中3NH N及有机物含量非常的高，而随着对其排放要求的进一步提高，仅利用传统的生物方法处理，难以使其达到国家规定的排放标准，因而需要先对其采取一些处理措施，以降低其污染物的含量。本课题探讨了用MAP法+ Fenton 的化学方法处理山西省晋中市某生活垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液，在实验过程中，我们采用了单因素法和正交法来确定各影响因素的最适宜值及各因素对反应影响的主、次关系，其中以污水样本中所含的3NH N去除率和有机物的（ COD ）去除率作为衡量标准。经过一系列的研究和分析我们得出了如下的结果：
⑴ 根据实验研究分析，我们首先确定了利用 MAP 法处理污水样本中 NH3-N 所用药剂的最佳组合为 MgCl2•6H20 和 Na2HP04•12H20。
⑵ 在利用 MAP 法处理污水样本中所含 NH3-N 的实验研究中，我们确定了处理污水样本的最适宜组合：pH=9.5、n（Mg2+）∶n（NH4+）∶n（PO43-）=1.3∶1∶1.3、反应时间 25min；并且根据正交实验的研究分析得出了各因素对 MAP 法影响的主、次关系：pH＞n（Mg2+）∶n（NH4+）＞反应时间＞ n（NH4+）∶n（PO43-）。
⑶ 在利用 Fenton 法处理污水样本中所含有机物的实验研究中，我们确定了处理污水样本的最适宜组合：pH=3.5、H2O2投加量 20ml/L、n（H2O2）∶n（Fe2+）=5∶1、反应时间为 2.0h；并根据正交实验的研究分析得出了各因素对 Fenton 法影响的主、次关系：pH＞H2O2投加量＞n（H2O2）∶n（Fe2+）＞反应时间。
⑷ 用前期 MAP 与 Fenton 实验确定最适宜参数，我们联合处理渗滤液水样中的NH3-N 和有机物，通过实验得到了 NH3-N 与 COD 去除率的平均值可达到 93.89%和90.12%，在理想状态下处理后的渗滤液水质为 NH3-N 含量 34.19mg/L，COD 含量 123.26mg/L。
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参考文献（略）