电催化氧化法去除垃圾渗滤液中的氨氮岳琳

Removalofammonia-nitrogenfromlandfillleachatebyelectro-catalyticoxidationprocessYueLin1，WangQishan2，GuoJianbo1，LuoXiao1（1.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，HebeiUniversityofScienceandTechnology，Shijiazhuang050018，China；2.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，NankaiUniversity，Tianjin300071，China）1，2，1，1（1.，050018；2.，300071）［］CuO-CeO2/γ-Al2O3，。、pH、（NH4+-N），。15.0V、pH＝7、0.08m3/h、3.0cm，180min，NH4+-N95%。，NH4+-N。，0.1070.524。［］；；；［］X703.1［］A［］1005-829X（2010）10-0052-04Abstract：CuO-CeO2/γ-Al2O3heterogeneouscatalysthasbeenusedforreplacingtheinsulationmaterialofthebipolarpackedbedcell，soastoestablishanewelectro-catalyticoxidationsystem.Theeffectsoftheinfluentialfac-tors，suchascellvoltage，pH，airflowandelectrodespanontheremovalefficiencyofammonica-nitrogen（NH4+-N）fromlandfillleachateareinvestigated，andappropriatereactingconditionsareconfirmed.WhenpHoflandfillleachateis7，cellvoltage15.0V，aeratedosage0.08m3/h，andelectrodespan3.0cm，theremovalrateofammo-nia-nitrogencanreachover95%.Theelectro-catalyticoxidationdegradationofthelandfillleachateisanalyzedbykinetics.ItisfoundthattheremovalofNH4+-Naccordswiththepseudo-first-orderequationofkinetics.Moreover，thebiodegradabilityoftheeffluentshasbeenimprovedfrom0.107to0.524afterthetreatment.Keywords：landfillleachate；electro-catalyticoxidation；catalyst；ammonia-nitrogen［］（50978082）〔1〕。，NH4+-N。NH4+-N，，〔2〕。〔3-5〕。（BPBC）〔6〕，BPBC，，。，。，〔7-8〕。，，DSA。，DSA，，〔9〕。3010201010IndustrialWaterTreatmentVol.30No.10Oct.，201052--2010－10，30（10），CuO-CeO2/γ-Al2O3，，DSA，，NH4+-N。11.1，，，，1。1TOC/（mg·L-1）CODCr/（mg·L-1）BOD5/（mg·L-1）NH4+-N/（mg·L-1）Cl－/（mg·L-1）pH/550～7001600～2000150～4001400～18004400～47008～91200～14001.2CuO-CeO2/γ-Al2O3。9％，CeO2/γ-Al2O3，105℃10h，400℃4h。，2％Cu（NO3）2，24h，105℃10h，400℃4h，CuO-CeO2/γ-Al2O3。1.31，、、4。DSA，，：6.0cm×12.0cm。125mL、1∶1（D2～3mm，，3～4mm）CuO-CeO2/γ-Al2O3（D3～4mm，，260～300m2/g）。CuO-CeO2/γ-Al2O3，。，，pH（350mL）。，，。，。NH4+-N（GB7479—1987）；pHMETTLERTOLEDO320；BOD5HACHBODTrak。22.1CuO-CeO2/γ-Al2O3XRDγ-Al2O3XRD，2。2，γ-Al2O32θ37.5°、45.9°、67.4°3，γ-Al2O3。CuO-CeO2/γ-Al2O3XRDCeO2，CeO2，28.5°、33.3°、47.6°56.5°，CuO，CuOCeO2/γ-Al2O3。2.2pH＝7、3.0cm、0.08m3/h，NH4+-N，3。3，5.0V，，，（GAC），NH4+-N。，NH4+-N。，，；，，·OHCl2、HClO，：53--2010－10，30（10），，NH4+-N。15.0V，NH4+-N95%。，，，，；。，15.0V。2.3pH15.0V、3.0cm、0.08m3/hpHNH4+-N。，NH4+-N，。NH4+-N；Cl－，Cl2HClO，HClONH4+-N。，，pHCuO-CeO2/γ-Al2O3。H+OH－。，，NH4+-N，。2.4，，－－。，，O2，H2O2，。15.0V、3.0cm、，NH4+-N，4。4，，NH4+-N；0.08m3/h，。，，；NH4+-N。0.08m3/h，Cl2ClO－，Cl2/ClO－NH4+-N，。，0.08m3/h。2.5，；，。15.0V、pH7、0.08m3/h，NH4+-N，5。5，，NH4+-N。，2.0cm，，，；，，；，，。，3.0cm。2.6；，NH4+-N，，。，，。COD、BOD5、NH4+-N，DSA，2。2，BOD5/COD0.107，,NH4+-N，。DSA，100806040200306090120150180/min■0.04m3/h●0.06m3/h▲0.08m3/h0.10m3/h◆0.12m3/h4NH4+-NNH4+-N/%100806040200306090120150180/minNH4+-N/%5NH4+-N■2.0cm●3.0cm▲4.0cm5.0cm54--2010－10，30（10），BOD5/COD，NH4+-N。180min，BOD5/COD0.524，NH4+-N11.6mg/L，，。3GACCuO-CeO2/γ-Al2O3，NH4+-NDSA。，，，。，，：-dc/dt=Kc（1）：c———NH4+-N，mol/L；t———，min；K———，min-1。NH4+-N。-ln（c/c0）t，3NH4+-NkR，R0.95。，NH4+-N。4（1）CuO-CeO2/γ-Al2O3，，，。，NH4+-N，NH4+-N。（2），；pH，NH4+-N，CuOH＋OH－，NH4+-N，，pH。（3）DSA，，BOD5/COD0.1070.524，NH4+-N。，，。（4），NH4+-N。［］［1］，，，.［J］.，2006，19（5）：85－90.［2］WiszniowskiJ，RobertD，Surmacz-GorskaJ，etal.Landfillleachatetreatmentmethods：areview［J］.EnvironmentalChemistryLetter，2006，4（1）：51－61.［3］MoraesPB，BertazzoliR.Electrodegradationoflandfillleachateinaflowelectrochemicalreactor［J］.Chemosphere，2005，58（1）：41－46.［4］KongWuping，WangBo，MaHongzhu，etal.Electrochemicaltreatmentofanionicsurfactantsinsyntheticwastewaterwiththree-dimensionalelectrodes［J］.JournalofHazardousMaterials，2006，137（3）：1532－1537.［5］KimKW，KimYJ，KimIT，etal.Theelectrolyticdecomposi-tionmechanismofammoniatonitrogenatanIrO2anode［J］.Elec-trochimicaActa，2005，50（22）：4356－4364.［6］，.［J］.，1994，15（2）：38－40.［7］FockedeyE，LierdeAV.Couplingofanodicandcathodicreac-tionsforphenolelectro-oxidationusingthree-dimensionalelec-trodes［J］.WaterResearch，2002，36（16）：4169－4175.［8］，，，.Mn－Sn－Sb／γ－Al2O3［J］.，2006，64（3）：235－239.［9］ZhangΗui，FeiChenzhi，ZhangDaobin，etal.Degradationof4－nitrophenolinaqueousmediumbyelectro-Fentonmethod［J］.JournalofHazardousMaterials，2007，145（1/2）：227－232.2/minBOD5/（mg·L-1）COD/（mg·L-1）BOD5/CODNH4+-N/（mg·L-1）0180.91690.30.1071625.860336.6932.30.361612.5120169.9384.30.442100.018055.8106.50.52411.6［］（1980—），2008，，，：。：0311-88632208，[e-mail]。［］2010－05－12（），：3NH4+-NK/min-1R/V7.5lnc=－0.0029t+7.2790.00290.98810.0lnc=－0.0037t+7.3780.00370.98515.0lnc=－0.0256t+7.3050.02560.98420.0lnc=－0.0236t+7.9010.02360.976pH2.65lnc=－0.0129t+7.4240.01290.9917.04lnc=－0.0256t+7.3050.02560.98410.47lnc=－0.0326t+7.1210.03260.981/（m3·h-1）0.04lnc=－0.0156t+7.4090.01560.9520.08lnc=－0.0256t+7.3050.02560.9840.12lnc=－0.0206t+7.3050.02060.968/cm4.0lnc=－0.0234t+7.4160.02340.9603.0lnc=－0.0256t+7.3050.02560.9842.0lnc=－0.0343t+7.3700.04580.96255--