這些因素的主要關系是:(1)pH>；n(H2O2)/n(Fe2+)>；FeSO4或7H2O投入量>；反應時間；(2)pH為3.0，FeSO47H2O投入量為1.2毫米/L，H2O2和Fe2+摩爾比為8:1，反應時間為30分鐘，COD去除率為62.3%。

生活垃圾在環衛系統收集壓縮后運輸到垃圾焚燒發電廠垃圾箱，垃圾堆積、壓縮、發酵后產生過濾液，垃圾過濾液是原生垃圾過濾液，中國大部分城市生活垃圾的廚房多，含水率高，熱值低，爐爐直接焚燒處理垃圾時，新鮮垃圾必須在垃圾箱中儲存5~7天發酵，達到過濾水分，提高熱值，保證后續垃圾焚燒的正常運行和爐溫。

垃圾滲透液對周圍環境影響嚴重，如何有效處理垃圾滲透液成為近年來研究的熱點[1-11]。本研究采用Fenton法預處理垃圾過濾液，研究其預處理效果，為Fenton法應用于垃圾過濾液預處理提供參考。

1材料和方法

1.1.1實驗材料和儀器

實驗試劑:濃硫酸、氫氧化鈉、硫酸亞鐵銨、七水合硫酸亞鐵、重鉻酸鉀、硫酸-硫酸銀、一水合相鄰菲律賓、二氧水、硫酸汞。

實驗廢水:實驗中使用的垃圾過濾液取自泰州市某垃圾焚燒發電廠，初步測定，廢水的pH值為6.53左右，COD為10200mg/L。顏色呈黑褐色，伴有惡臭。

實驗設備:電子天平、pH計、COD消解器。

1.2實驗方法

取一定量的垃圾滲濾液在500ml的燒杯中，調節pH值，再加一定量的FeSO4th7H2O和過氧化氫，攪拌反應一段時間后，靜置30分鐘，取其上清液測COD。分別改變反應條件中的初始pH值、FeSO4、7H2O投入量、H2O2/Fe2+物質的量比和反應時間，調查這些條件對處理效果的影響。

2 結果與討論

2.1 初始pH值的影響

取6份100ml的垃圾滲濾液，加入到6個500ml的燒杯中，分別調節pH值到2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0，再加入5.0ml/L的雙氧水和5mmol/L的FeSO4?7H2O，攪拌反應時間設定為1個小時。反應完成后靜置30分鐘后取其上清液測定COD，實驗結果如圖1所示。

如圖所示，pH在2~4范圍內，隨著pH的增加，COD的去除率呈上升趨勢，pH=4.0時COD的去除率最大。pH超過4時，隨著pH值的增加，COD去除率逐漸下降。

這是因為在酸性條件下有利于H2O2的分解和OH，Fe2+的催化效率很高，但隨著pH的上升，Fe2+的一部分被氧化為Fe3+，Fe3+的催化效果比Fe2+差，因此因為pH3和4點的去除率相似，所以為了經濟考慮，最好的pH值是4.0。

2.2Fe2+投入量的影響

分別取100ml的垃圾滲濾液，加入6到500ml的燒杯，將pH值調節到4.0，固定過氧化氫投入量為5.0ml/L，FeSO47H2O的投入量分別為5、2.5、1.2、0.8、0.6、0.5mmol/L，攪拌反應時間為1小時。反應完成后，靜置半小時后取其上清液測COD，實驗結果如圖2所示。

如圖所示，Fe2+濃度在0.5~0.8mmol/L范圍內，隨著FeSO4對7H2O的投入量逐漸增加，COD出口率明顯呈上升趨勢，0.8mmol/L時COD出口率最大，但繼續增加投入量時，出口率反而逐漸下降。

這是因為隨著Fe2+的增加，催化H2O2產生的OH也增加了，但Fe2+投入過多的情況下，多馀的Fe2+Fe3+產生對應，消耗一部分過氧化氫，降低活性，影響COD的去除。因此，最佳FeSO47H2O的投入量為0.8mmol/L。

2.3H2O2與Fe2+物質量比的影響

將100ml的垃圾滲透過濾液分別取入6個500ml的燒杯中，將pH值調到4.0，將FeSO4固定為7H2O的投入量設定為0.8mmol/L，將H2O2與Fe2+摩爾比調整為1:1、2:1、4:1、8:1、10:1，攪拌反應時間設定為1小時。反應完成后靜置30分鐘，取其上清液測定COD，實驗結果如圖3所示。

由圖可知，H2O2與Fe2+摩爾比對COD去除率的影響比較明顯，當H2O2與Fe2+摩爾比在1～4之間時，隨著H2O2與Fe2+摩爾比的增大，COD去除率上升得比較快，并在4：1的時候COD去除率達到了最大值，之后則呈現了下降趨勢，并且有較小的波動。

這是因為隨著n(H2O2)/n(Fe2+)的增加，H2O2的量增加，OH的出生量也增加，氧化能力提高。但是，H2O2過多的話，溶液中的Fe2+的一部分會被Fe3+氧化，Fe3+會抑制OH的產生，其中的一部分自由基也會對OH產生反應，這些減少OH的話氧化能力會減弱。因此，最好的H2O2和Fe2+摩爾比是4:1。

2.4響應時間的影響

分別取100ml的垃圾滲濾液加入6個500ml的燒杯，調節pH-4.0，固定FeSO4和7H2O的投入量為0.8mmol/L，H2O2和Fe2+摩爾比為4:1，控制反應時間為10，20，30，90，120min，反應完成后靜置30分鐘，取其上清液測量COD，實驗結果如圖4所示。

如圖所示，反應時間在60min前，隨著時間的增加，COD去除率逐漸上升，60min時COD去除率最大，之后呈緩慢下降趨勢。這是因為短時間內，隨著反應時間的增加，反應越充分，產生的OH也就越多，但是到了一定時間后，反應中的雙氧水和亞鐵離子濃度就會降低，產生的雙氧水量就會減少，氧化能力就會降低，去除率就會降低。因此，決定Fenton法去除COD的最佳反應時間為1小時。

2.5正交實驗和結果

根據單一因素的實驗結果，選擇初始pH、FeSO4打7H2O的投入量、H2O2和Fe2+摩爾比、反應時間進行4要素3水平的正交實驗。正交實驗因素及其水平見表1，實驗結果見表2。

從正交實驗的結果可以看出，最佳反應條件是初始pH為3.0，FeSO47H2O的投入量為1.2mmol/L，H2O2和Fe2+摩爾比為8:1，反應時間為30分鐘。在這個條件下，COD的去除率達到了62.30%。通過對極差的結果分析，我們可以看出，這些因素對初始pH的影響尤為重要，其次是H2O2和Fe2+摩爾比，然后是FeSO47H2O的投入量，反應時間的影響相對較小。

3結論

采用Fenton法預處理垃圾過濾液，研究初期pH、FeSO47H2O投入量、H2O2和Fe2+摩爾比、反應時間對垃圾過濾液處理效果的影響，結論如下:(1)初期pH、FeSO47H2O投入量、H2O2和Fe2+摩爾比、反應時間對COD過濾率有一定的影響，其中影響最大的是初期pH值，其次是H2O2和Fe2+摩爾比(2)從正交實驗中獲得的最佳實驗條件是最初的pH為3.0，FeSO4的7H2O投入量為1.2mmol/L，H2O2和Fe2+摩爾比為8:1，反應時間為30分鐘，這種條件下的COD去除率為62.3%。