響應面法優(yōu)化吹脫處理垃圾滲濾液

摘要:利用響應面學(xué)的方法對吹脫處理垃圾滲濾液的影響因素進(jìn)行了探討和分析,考察了吹脫時(shí)間,氣液比值,溫度和pH對氧化垃圾滲濾液的影響。以滲濾液中氨氮為模擬污染物,采用單因素法篩選出吹脫時(shí)間、pH、氣液比3個(gè)相對重要的影響因素,利用響應面法在吹脫時(shí)間5～7 h、氣液體積比為2 000～4 000、pH為10～12范圍內探討了操作條件對氨氮去除率的影響,并分析了這些影響因素之間的相互作用。采用響應面法對試驗結果進(jìn)行了模型擬和,并對模型進(jìn)行了試驗驗證。結果表明,響應面法的預測值與試驗值吻合較好,在通過(guò)響應面法得到的優(yōu)化工藝條件下(吹脫時(shí)間為6.5 h,pH為11.5,氣液體積比3 000)處理垃圾滲濾液,氨氮去除率大于90%。

關(guān)鍵詞:垃圾滲濾液,氨氮,吹脫,響應面方法

垃圾滲濾液是一種污染物濃度高，水質(zhì)水量變化大的有機廢水[1]。它含有多種對人體有毒有害的物質(zhì)，被認為是地表水以及地下水的潛在污染源[2]。生物降解是一種較為常用的垃圾滲濾液處理方法，但經(jīng)過(guò)生物降解處理的滲濾液中COD 仍無(wú)法達到垃圾滲濾液的一級排放標準，因此仍然需要預處理或深度處理的組合[3]。氨吹脫處理垃圾滲濾液，不僅可以吹脫掉其中大量的氨氮，還可以去除部分的苯酚、氰化物、硫化物及其它難去除、對生化有抑制作用、毒性大的揮發(fā)性物質(zhì)，為后續的生物處理提供有力條件[4]。影響氨吹脫的因素除溫度外還包括pH、曝氣時(shí)間、氣液比等操作條件[5]，可變因子較多。

響應面分析法[6-8]（RSM）系采用多元二次回歸方法作為函數估計的工具，將多因子試驗中因素與指標的相互關(guān)系用多項式近似擬合，然后對所得多項式的響應面和等高線(xiàn)進(jìn)行分析，研究因子與響應面、因子與因子之間的相互關(guān)系。它與過(guò)去廣泛使用的“正交試驗設計法”不同，具有試驗周期短，求得的回歸方程精度高，能研究幾種因素間的交互作用等優(yōu)點(diǎn)。目前已經(jīng)在眾多領(lǐng)域得到廣泛應用，例如：RSM在生物化工方面的應用[9]，用于廢水處理的活性炭制備方面的優(yōu)化[10]，材料加工領(lǐng)域的硬質(zhì)合金刀具的制備過(guò)程優(yōu)化[11]等。試驗在單因素試驗的基礎上，利用響應面分析方法對氨吹脫處理垃圾滲濾液工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

1 試驗部分

1.1 藥品與材料

氣體流量計，塑料桶（底部直徑13.0 cm，上部直徑14.5 cm，高15 cm），pH 計（型號：HACH sensION3），曝氣泵。（重慶大學(xué)三峽庫區生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗室）

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