这些因素的主要关系是:(1)pH>；n(H2O2)/n(Fe2+)>；FeSO4或7H2O投入量>；反应时间；(2)pH为3.0，FeSO47H2O投入量为1.2毫米/L，H2O2和Fe2+摩尔比为8:1，反应时间为30分钟，COD去除率为62.3%。

生活垃圾在环卫系统收集压缩后运输到垃圾焚烧发电厂垃圾箱，垃圾堆积、压缩、发酵后产生过滤液，垃圾过滤液是原生垃圾过滤液，中国大部分城市生活垃圾的厨房多，含水率高，热值低，炉炉直接焚烧处理垃圾时，新鲜垃圾必须在垃圾箱中储存5~7天发酵，达到过滤水分，提高热值，保证后续垃圾焚烧的正常运行和炉温。

垃圾渗透液对周围环境影响严重，如何有效处理垃圾渗透液成为近年来研究的热点[1-11]。本研究采用Fenton法预处理垃圾过滤液，研究其预处理效果，为Fenton法应用于垃圾过滤液预处理提供参考。

1材料和方法

1.1.1实验材料和仪器

实验试剂:浓硫酸、氢氧化钠、硫酸亚铁铵、七水合硫酸亚铁、重铬酸钾、硫酸-硫酸银、一水合相邻菲律宾、二氧水、硫酸汞。

实验废水:实验中使用的垃圾过滤液取自泰州市某垃圾焚烧发电厂，初步测定，废水的pH值为6.53左右，COD为10200mg/L。颜色呈黑褐色，伴有恶臭。

实验设备:电子天平、pH计、COD消解器。

1.2实验方法

取一定量的垃圾渗滤液在500ml的烧杯中，调节pH值，再加一定量的FeSO4th7H2O和过氧化氢，搅拌反应一段时间后，静置30分钟，取其上清液测COD。分别改变反应条件中的初始pH值、FeSO4、7H2O投入量、H2O2/Fe2+物质的量比和反应时间，调查这些条件对处理效果的影响。

2 结果与讨论

2.1 初始pH值的影响

取6份100ml的垃圾渗滤液，加入到6个500ml的烧杯中，分别调节pH值到2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0，再加入5.0ml/L的双氧水和5mmol/L的FeSO4?7H2O，搅拌反应时间设定为1个小时。反应完成后静置30分钟后取其上清液测定COD，实验结果如图1所示。

如图所示，pH在2~4范围内，随着pH的增加，COD的去除率呈上升趋势，pH=4.0时COD的去除率最大。pH超过4时，随着pH值的增加，COD去除率逐渐下降。

这是因为在酸性条件下有利于H2O2的分解和OH，Fe2+的催化效率很高，但随着pH的上升，Fe2+的一部分被氧化为Fe3+，Fe3+的催化效果比Fe2+差，因此因为pH3和4点的去除率相似，所以为了经济考虑，最好的pH值是4.0。

2.2Fe2+投入量的影响

分别取100ml的垃圾渗滤液，加入6到500ml的烧杯，将pH值调节到4.0，固定过氧化氢投入量为5.0ml/L，FeSO47H2O的投入量分别为5、2.5、1.2、0.8、0.6、0.5mmol/L，搅拌反应时间为1小时。反应完成后，静置半小时后取其上清液测COD，实验结果如图2所示。

如图所示，Fe2+浓度在0.5~0.8mmol/L范围内，随着FeSO4对7H2O的投入量逐渐增加，COD出口率明显呈上升趋势，0.8mmol/L时COD出口率最大，但继续增加投入量时，出口率反而逐渐下降。

这是因为随着Fe2+的增加，催化H2O2产生的OH也增加了，但Fe2+投入过多的情况下，多馀的Fe2+Fe3+产生对应，消耗一部分过氧化氢，降低活性，影响COD的去除。因此，最佳FeSO47H2O的投入量为0.8mmol/L。

2.3H2O2与Fe2+物质量比的影响

将100ml的垃圾渗透过滤液分别取入6个500ml的烧杯中，将pH值调到4.0，将FeSO4固定为7H2O的投入量设定为0.8mmol/L，将H2O2与Fe2+摩尔比调整为1:1、2:1、4:1、8:1、10:1，搅拌反应时间设定为1小时。反应完成后静置30分钟，取其上清液测定COD，实验结果如图3所示。

由图可知，H2O2与Fe2+摩尔比对COD去除率的影响比较明显，当H2O2与Fe2+摩尔比在1～4之间时，随着H2O2与Fe2+摩尔比的增大，COD去除率上升得比较快，并在4：1的时候COD去除率达到了最大值，之后则呈现了下降趋势，并且有较小的波动。

这是因为随着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过多的话，溶液中的Fe2+的一部分会被Fe3+氧化，Fe3+会抑制OH的产生，其中的一部分自由基也会对OH产生反应，这些减少OH的话氧化能力会减弱。因此，最好的H2O2和Fe2+摩尔比是4:1。

2.4响应时间的影响

分别取100ml的垃圾渗滤液加入6个500ml的烧杯，调节pH-4.0，固定FeSO4和7H2O的投入量为0.8mmol/L，H2O2和Fe2+摩尔比为4:1，控制反应时间为10，20，30，90，120min，反应完成后静置30分钟，取其上清液测量COD，实验结果如图4所示。

如图所示，反应时间在60min前，随着时间的增加，COD去除率逐渐上升，60min时COD去除率最大，之后呈缓慢下降趋势。这是因为短时间内，随着反应时间的增加，反应越充分，产生的OH也就越多，但是到了一定时间后，反应中的双氧水和亚铁离子浓度就会降低，产生的双氧水量就会减少，氧化能力就会降低，去除率就会降低。因此，决定Fenton法去除COD的最佳反应时间为1小时。

2.5正交实验和结果

根据单一因素的实验结果，选择初始pH、FeSO4打7H2O的投入量、H2O2和Fe2+摩尔比、反应时间进行4要素3水平的正交实验。正交实验因素及其水平见表1，实验结果见表2。

从正交实验的结果可以看出，最佳反应条件是初始pH为3.0，FeSO47H2O的投入量为1.2mmol/L，H2O2和Fe2+摩尔比为8:1，反应时间为30分钟。在这个条件下，COD的去除率达到了62.30%。通过对极差的结果分析，我们可以看出，这些因素对初始pH的影响尤为重要，其次是H2O2和Fe2+摩尔比，然后是FeSO47H2O的投入量，反应时间的影响相对较小。

3结论

采用Fenton法预处理垃圾过滤液，研究初期pH、FeSO47H2O投入量、H2O2和Fe2+摩尔比、反应时间对垃圾过滤液处理效果的影响，结论如下:(1)初期pH、FeSO47H2O投入量、H2O2和Fe2+摩尔比、反应时间对COD过滤率有一定的影响，其中影响最大的是初期pH值，其次是H2O2和Fe2+摩尔比(2)从正交实验中获得的最佳实验条件是最初的pH为3.0，FeSO4的7H2O投入量为1.2mmol/L，H2O2和Fe2+摩尔比为8:1，反应时间为30分钟，这种条件下的COD去除率为62.3%。