第一作者：Mohammad Reza Khavari Kashani
通讯作者：Grzegorz Boczkaj (Poland)/Farshid Ghanbari
通讯单位：Research Center for Environmental Contaminants (RCEC), Abadan University of Medical Sciences, Abadan, Iran
DOI:10.1016/j.jenvman.2023.117781
本研究对通过电凝（EC）/曝气、硫酸盐自由基高级氧化工艺（SR-AOP）和电芬顿（EF）顺序处理高抗垃圾填埋场渗滤液进行了系统研究。在SR-AOP的情况下，开发了由零价铁（ZVI）催化的过硫酸氢盐（PMS）和紫外线照射（UV）系统。处理过程在去除COD方面进行了优化。分析结果表明，连续应用EC/曝气、PMS/ZVI/UV和EF工艺可以提供卓越的性能并满足环境法规。EF工艺的铁源来自前一个工艺，减少了顺序工艺的成本。另外，EC/曝气（进口COD=4040毫克/升）、PMS/ZVI/UV（进口COD=1560毫克/升）和EF（进口COD=471毫克/升）分别去除61%、69%和82%的COD。总的来说，EC/曝气、PMS/ZVI/UV和EF的顺序处理可以分别去除填埋场渗滤液中约98%、93%和94%的COD、TOC和氨。对以下不同工艺顺序的比较表明，目前的配置（EC/曝气-PMS/ZVI/UV-EF）可以满足排放标准。此外，氧化过程后，腐化程度明显提高。还通过BOD/COD、平均氧化状态（AOS）和Zahn-Wellens测试进行了生物降解性研究，与这些指数相关的最佳结果分别为0.56、2.37和98%以上。渗滤液的植物毒性明显降低，最终的出水可以被认为是无植物毒性的废水。
在这项研究中，主要目的是通过配备曝气设备的EC工艺最大限度地减少垃圾填埋场渗滤液的有机负荷，然后使用ZVI/紫外线激活的PMS来有效降解剩余的持久性有机分子，最后使用EF工艺作为最终处理阶段。详细评估了包括反应时间、pH值、应用的ZVI剂量和PMS剂量等操作参数对COD去除的影响。此外，在COD、BOD、TOC和颜色去除方面，对不同的利用方法进行了比较。最后，通过BOD/COD比率、Zahn-Wellens测试、平均氧化状态（AOS）进行了生物可降解性研究，并最终评估了植物毒性。
Fig. 1. (a) COD removal from LL by EC and EC/aeration (b) COD removal from landfill leachate by EC/aeration at different applied current.
Fig. 2. (a) Ferrous concentration (b) Ferric concentration in PMS/ZVI/UV process at different ZVI dosage.
Fig. 3. COD removal by EF process at different applied currents (pH = 3.6).
Fig. 4. PMS decomposition in PMS/ZVI/UV (PMS = 30 mM).
Fig. 5. (a) COD, color, TOC and BOD removals by various processes (b) COD, BOD, TOC and color values after each process.
Fig. 6. (a) A250/A365 and A240/A420 indices (b) SUVA254 indices after sequential treatments.
Fig. 7. Nitrogen evolution during sequential treatments.
Fig. 8. (a) BOD/COD ratio and AOS index (b) biodegradability of effluent after each treatment.
在这项实验研究中，EC/曝气、PMS/ZVI/UV和EF工艺被组合成一个系列，以评估高污染的垃圾填埋场渗滤液的处理性能。原垃圾填埋场渗滤液的COD和氨氮分别从4040毫克/升降至80毫克/升和367毫克/升降至26毫克/升。对工艺配置的研究表明，选择这种工艺顺序是综合工艺的一个重要方面。EC/曝气、PMS/ZVI/UV和EF组合系统显著降低了填埋场渗滤液的主要污染参数，包括COD、BOD、TOC、颜色和氨氮，并满足了废水排放的环境规定（所有参数的去除率为95%）。BOD/COD从0.18增加到0.56，而AOS从-2.17急剧增加到2.37。Zahn-Wellens试验的结果显示，11天后有很高的生物降解性（∼90%）。植物毒性结果表明，最终的出水是完全无毒的。总的来说，这项研究为处理高强度废水的顺序过程开辟了新的视角。
Mohammad Reza Khavari Kashani, Qilin Wang, Masoumeh Khatebasreh, Xuan Li, Amir Mohammad Sheikh Asadi, Grzegorz Boczkaj, Farshid Ghanbari, Sequential treatment of landfill leachate by electrocoagulation/aeration, PMS/ZVI/UV and electro-Fenton: Performance, biodegradability and toxicity studies, Journal of Environmental Management, 2023, https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.117781
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