本研究通过Fenton氧化絮凝处理垃圾渗滤液中腐殖酸开展了一系列的实验,主要分为三部分进行研究。第一部分,考察垃圾渗滤液腐殖酸的物化和凝聚沉降特性,结果表明:腐殖酸是一种复杂的有机物,主要由C和O元素组成,含有多种官能团,有羧基、酚基、芳香环等。2009年填埋的垃圾渗滤液中腐殖酸(简称09HA)中含有的酸性基团,羧基、酚羟基较2006年填埋的垃圾渗滤液中腐殖酸(简称06HA)的多,且它们结构不同,元素含量不同,分子量及粒度都不同。可见不同填埋时间下垃圾渗滤液中腐殖酸的复杂性。且用氯化铁和亚铁为絮凝剂处理两种腐殖酸时,对高浓度的腐殖酸絮凝沉降效果都差。考虑到实际的垃圾渗滤液情况,添加几种主要的组分进行试验,结果是氨氮对絮凝去除腐殖酸有一定的促进作用;碱度、EDTA、柠檬酸三钠抑制腐殖酸的去除,絮凝效果差。第二部分,通过Fenton氧化絮凝来考察对高浓度腐殖酸的处理效果,实验结果表明,(1)Fenton氧化絮凝处理腐殖酸的初步实验中,无论是低剂量亚铁还是高剂量亚铁,作用于两种腐殖酸的效果不同,COD的去除率和过氧化氢添加量相关。COD氧化(CODoxid)去除率随着过氧化氢的添加而增大,而COD絮凝(CODcoag)去除率则先增大后下降。09HA最佳COD去除率达到80%,TOC去除率达到60%;06HA的COD和TOC的去除率最大可达到83%。在Fenton处理中,09HA以氧化为主;06HA氧化降解难,主要是靠Fenton絮凝去除COD和TOC。(2)考察不同初始p H、亚铁和过氧化氢条件下,对两种腐殖酸的作用效果不同,实验结果表明:在初始p H=5的条件下,对于06HA在亚铁3 mmol/L,过氧化氢93.75 mmol/L时,COD和TOC去除率达到83%;对于09HA在亚铁5 mmol/L,过氧化氢93.75 mmol/L时,COD去除率80%,TOC去除率65%。(3)Fenton氧化特性实验:通过测定p H值、氧化还原电位(ORP)、溶解态铁离子和H2O2浓度等在Fenton反应中(初始Fe2+浓度=10~200 mmol/L)的变化,考察了葡萄糖、苯酚等对Fenton反应过程的影响,分析了生成的次生铁矿物。结果表明:初始Fe2+浓度≥50 mmol/L条件下的瞬时ORP和p H值随H2O2:Fe2+摩尔比的增加呈现逐渐增加到快速降低的变化过程。初始葡萄糖和苯酚浓度=4.17 mmol/L和初始葡萄糖浓度=8.33 mmol/L条件下的H2O2基本耗尽时间分别为约15 min,10 min,2 min;初始苯酚浓度=8.33 mmol/L和初始葡萄糖和苯酚浓度=16.66mmol/L条件下的Fe2+浓度至60 min末分别为7.40,27.40,58.83 mmol/L。初始p H=3.3条件下Fenton反应形成的次生铁矿物经X射线衍射(XRD)分析初步鉴定为施氏矿物,其中添加葡萄糖或苯酚Fenton反应生成的球形次生铁矿物其表面形成刺突。第三部分,考察了Fenton氧化絮凝腐殖酸的红外光谱和絮体分形维数变化,试验结果表明:通过红外光谱测定Fenton氧化絮凝反应的分析,可知Fenton氧化对腐殖酸的官能团及絮凝有一定的影响。絮体分形维数中,在低剂量的亚铁时,09HA的面积比06HA的大,维数大;高剂量亚铁时,没有回调p H为7时,絮凝06HA的比09HA的絮体大;而回调p H为7后,06HA和09HA的絮体都增大,维数增大。可见针对不同的腐殖酸Fenton氧化絮凝的效果不同。