填埋是目前城市固体废弃物的主要处理方式之一,但是填埋场产生的渗滤液可能污染地下水,并造成较大的生态和健康风险。氨氮作为垃圾渗滤液的特征污染物,是污染预防与削减的主要对象。电化学氧化技术因其操作简单、易于自动化和多用途等优点,可用于氨氮污染地下水的原位修复。本文设计了一种“电化学渗透反应墙”的氨氮修复模拟装置,通过电驱动使水中的氯离子在电极表面氧化生成活性氯与氨氮作用,从而使污染地下水得到氧化净化。本文利用模拟试验装置,探讨了电化学工程因素和水文水质条件对氨氮去除的影响,得到的主要结论如下:(1)在含氯离子的体系中氨氮的去除主要是由活性氯的间接氧化带来的,且氨氮的去除主要发生在电极附近。使用RuO2/Ti阳极比使用Pb02/Ti阳极时氨氮的去除效果更好。在没有缓冲盐(无NaHC03)的体系中,电极布置方式对氨氮的去除效果没有明显影响,而在有缓冲盐(含3 mM NaHC03)的体系中,用Cathode-Anode(阴极-阳极)电极布置方式(阴极布置在水流方向上游,阳极在下游)时由于电极附近pH稳定在碱性条件,氨氮的去除率比采用Anode-Cathode(阳极-阴极)电极布置方式时氨氮的去除率高。电流密度和槽压对氨氮的去除有较大的影响.:随着电流密度和槽压的增加,氨氮的去除效果变好,能耗大体呈现随电流密度和槽压增大而增加的趋势,而电流效率呈现先增大后减小的趋势。综合考虑氨氮去除效果、能耗和电流效率,对于模拟试验装置,较优的电化学修复工程条件为10 mA/cm2 电流密度,在初始氨氮浓度为20 mg/L,氯离子浓度为250mg/L,流量6mL/min的条件下氨氮的去除率约为70%,且氨氮主要是被氧化为氮气。用模拟污染地下水进行长期电解,阴极表面会有沉积物覆盖,主要成分为碳酸钙,阳极表面基本无变化;通过倒换电极极性可以实现电极的长期稳定运行。(2)进水流量大小对氨氮的去除效果影响明显,随着进水流量的增加,体系稳定时氨氮去除效果变差,但是氨氮的单位时间处理容量(mg(NH4+-N)/h)随着进水流量的增加而增加。水位高度变化对氨氮的去除效果没有明显影响。填料粒径对氨氮的去除影响较微弱。在水质参数方面,在氨氮过量的情况下,氨氮初始浓度对体系的处理容量没有影响。作为电化学间接氧化的主要离子,氯离子对氨氮的去除影响较大,随着氯离子浓度的增大,氨氮的去除效果变好,硝酸盐的产生量及占总氨氮转化比例也是略微增大的,但比值不超过10%。阳离子中亚铁和锰离子对氨氮去除的影响都比较微弱。阴离子中硅酸根对氨氮去除没有明显影响,而亚硝酸根和碳酸氢根对氨氮去除有较大影响。亚硝酸根先于氨氮被氧化,所以亚硝酸根浓度增加,氨氮去除效果明显变差;碳酸氢根起到缓冲pH作用,浓度增加,氨氮去除效果变好。腐殖酸的氧化与氨氮的氧化是竞争反应,增加腐殖酸的浓度,会使氨氮的去除效果变差。采用实际垃圾填埋场渗滤液稀释水作为进水,氨氮去除的同时COD也有下降,但二者相比,COD的去除不如氨氮明显;经过电化学渗透反应墙之后,荧光性物质减少,且类富里酸为优先降解物质。