我国垃圾渗滤液的成分多且复杂，通过常规方法处理的效果并不理想。因此本文采用了芬顿高级氧化工艺对垃圾渗滤液进行处理，该工艺能将大分子污染物、难降解污染物转化为小分子、易于降解的物质， 提高水质可生化性，从而达到较好的处理效果。
1、垃圾渗滤液水质情况的研究：垃圾渗滤液的性质变化容易受到较多因素的影响，如：垃圾成分因素、填埋场运行时间因素、气候因素、填埋场作业方式因素、作业技术因素等;需要注意的是，垃圾渗滤液的成分复杂，同时水质中的 COD 浓度、NH3-N 浓度、悬浮物浓度等均非常高。各个城市、区域垃圾填埋场渗滤液量、污染物浓度相比较，均存在较大的差异性。同一填埋场的垃圾渗滤液在不同时期也存在较大差别，可生化性低、氨氮高、碳氮低，均为旧填埋渗滤液的主要特征。
2、垃圾渗滤液工艺相关情况：如果缺乏对渗滤液性质变化的正确认知，则会对垃圾渗滤液处理工艺的设计构成直接影响。20 世纪 90 年代，随着垃圾填埋场污染国家排放标准 GB16889-1997 的出台，开始出现以生化法为主，物化 + 生化相结合的工艺，但是很多项目只满足了“97 标准”的三级纳管排放标准 [2]。较多的填埋场经专用管道 / 槽车外运处理，旨在将渗滤液排入城市污水管网中，由城市二级污水处理厂进行处理。2008 年，《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB 16889-2008）颁布后，采用传统的物化 + 生化的处理工艺已经不能完全达到标准的要求，同时标准指出，垃圾填埋场垃圾渗滤液均需自行处理后达标排放，禁止再次排入市政污水处理厂。因此，必须对生化出水进行深度处理，深度处理工艺主要以膜分离工艺和高级氧化技术为主，也包括一些非常规的处理工艺。采用纳滤、反渗透处理工艺，很好地解决了其他很多工艺出水难以达标的缺点，出水水质稳定，系统适应性强，但也存在膜容易污染、清洗频繁、膜平均使用寿命较短、膜浓缩液量较大且难处理、系统总溶解性固体物质和难降解有机物容易富集等缺点；为解决这些问题，目前有采用高级氧化 + 曝气生物滤池深度处理工艺替代膜处理工艺。为提高难生物降解有机物的处理效果，运用芬顿高级氧化工艺、臭氧氧化工艺以及光催化氧化工艺等，是非常有必要的。由于芬顿高级氧化法具有易于操作、试剂来源容易、处理效果好等优点， 在垃圾渗滤液处理工艺中得到广泛运用。
3、芬顿高级氧化工艺的操作原理： 过氧化氢 (H O ) 与二价铁离子（Fe2+）反应生成氧化性极强的羟基自由基（HO·），羟基自由基是一种重要的活性氧，从分子式上看是由氢氧根 (OH-) 失去一个电子形成；羟基自由基具有极强的得电子能力也就是氧化能力，氧化电位 2.8V，是自然界中仅次于氟的氧化剂，能把难生物降解的大分子有机物氧化成可生物降解的小分子有机物，保证生化处理效果，并把部分有机物氧化成二氧化碳和水；同时二价铁离子可以被氧化成3价铁离子（Fe3+），调节pH 值后，生成氢氧化铁（Fe(OH)3），有一定的絮凝、网捕作用，经混凝沉淀后达到处理水的目的，芬顿反应过程：
这种工艺和其他工艺结合在处理制药废水、农药废水及垃圾渗滤液中应用，均可达到较好的处理效果，满足相关排放标准。
4、芬顿高级氧化工艺的概述：芬顿高级氧化工艺是一种高级氧化技术（Advanced Oxidation Process），通过强氧化反应提高有机污染物的可生化性，使大部分有机污染物得到完全降解与矿化，具有极高的应用价值和广阔的应用前景。芬顿试剂是该项工艺的核心，是由亚铁元素和双氧水组成的氧化剂。芬顿氧化工艺是在酸性环境条件下，通过氧化试剂在紫外线的催化作用下发生化学反应，产生具有高氧化性质的羟基自由基，并同时催生出多种结构形式的活性氧成分，推动产生氧化链式反应，加速有机污染物的降解，产生水和二氧化碳，其化学反应原理为：H2O2+Fe2+→OH+OH-+Fe3+→Fe(OH)3↓；芬顿高级氧化工艺的成本较低，操作便利，对有机污染物的降解实效显著，不会造成有机物的二次污染，在水污染治理领域中受到越来越广泛的关注与应用。
5、在垃圾渗滤液处理中采用芬顿高级氧化工艺的具体操作程序：在垃圾渗透液处理中采用芬顿高级氧化工艺，其实质是通过该项技术的强氧化性，将渗透液中的污染物分子进行生物降解，达到水质处理与污染源高度净化的目的；在垃圾渗滤液处理中采用芬顿高级氧化工艺的具体操作程序主要分为两个阶段。一是生化反应阶段，通过厌氧反应设备与生化反应设备，对垃圾渗透液进行生化处理，去除渗透液中的大部分有机污染物和部分氨、氮元素有机物。这一阶段又可以分为厌氧处理、好氧处理、沉淀处理三个步骤，首先将垃圾渗透液中的氨氮元素物质成分转化为硝酸盐氮，其次通过反硝化细菌进一步转化为氨气，最后使亚硝酸盐氮与污泥加以混合而排出，达到降低氮元素含量的目的。二是深度氧化处理阶段。首先通过氧化试剂的配比，确保芬顿氧化环境呈现酸性，保证氧化降解的效果，其次进行氧化降解环节，严格控制氧化剂的使用，避免造成二次污染。最后在降解过程中还需严格控制氧化的温度及时间，提高芬顿氧化效率。
6、渗滤液芬顿氧化工艺流程、各项参数的分析
1）前端生化系统的应用：主要由高效厌氧反应池、生化反应池构成，可将大部分有机物、氨氮物去除。污水经厌氧污泥床底流入，直接和污泥接触， 通过厌氧微生物分解有机物。生化反应池分成缺氧段、好氧段，利用硝化和反硝化反应去除氨氮和有机物。如果氨氮浓度较高，可适量补充碳源，以提高氨氮的去除率 。
2）芬顿氧化深度处理系统的应用：经过前端的厌氧和好氧后，大部分可降解有机物和氨氮得到去除， 但还是达不到相关排放要求。难降解有机物，需要通过强制氧化来去除 ；芬顿氧化深度处理系统由芬顿氧化、BAF 生物滤池构成；采用芬顿氧化深度处理系统，能够将难降解的有机物转变为可降解的有机物，并且保证废水可生化性，利用BAF生物滤池进一步去除有机物和氨氮，使废水达到排放要求。
3）芬顿高级氧化溶液中的pH、H2O2的比值和量、反应时间、温度等，均对芬顿氧化构成直接的影响。
（1）pH 值：pH 一般为 3.0 左右的条件下，能达到较好的芬顿氧化效果，主要原因是 pH 过低，很难被还原为，发挥的催化反应，pH 过高对 HO·生成构成抑制，同时促使溶液中的铁离子形成沉淀，丧失催化方面的能力，针对这些情况，应在氧化处理前，把 pH 控制在 4 ～ 5 左右。
（2）芬顿实际投加量、配比：H2O2 增加使羟基自由基随之增加，但H2O2 超量，过氧化氢又是·OH 捕捉剂，会减少·OH，且对 BAF 系统产生不良影响 。Fe2+ 投量过高会提高药剂投入量，导致出水色度发生变化，也不利于·OH 的产生，经研究表明，该比值和投加量与处理的有机物种类有关，不同有机物最佳的 Fe2+ 投量与过氧化氢投加量是不同的，各项目需要经小试后在实际运行中加以调整；（3）反应时间： 在反应开始阶段，COD 的去除率随时间的延长而增大，垃圾渗滤液一般在 2 ～ 3 小时后，COD 的去除率接近较大值，而后基本维持稳定；
（4）反应温度：温度高一些，有利于提高反应速度，但太高， H2O2 容易分解，提高了药剂的耗量，目前，较少有通过加热方式提高水温来提高反应速率的。
7、芬顿高级氧化工艺应用于垃圾渗透液处理的优缺点分析：
1）不会产生其他的化学有毒元素，从而避免了对生态环境和人身健康等造成化学伤害；
2）由于该技术的实质是强氧化反应，对垃圾渗透液的处理所需的设备条件简单，不需要高温高压处理，因此生化、氧化反应设备无需过大，从而使得技术基础建设的设施设备简单，成本低，并且占地空间较小；
3）可适时调节处理过程的操作环境，控制氧化试剂的使用量，提高处理效率；
4）芬顿反应产生的羟基自由基的氧化范围非常广，对于垃圾渗透液的处理效果极佳，可消除多种污染及有毒有害元素和物质。
5）虽然芬顿高级氧化工艺具有诸多优势，但结合实际应用，仍存在一定的技术缺陷。主要包括以下几个方面：a.前文已经提到，芬顿氧化工艺的核心是氧化试剂的使用，在对垃圾渗透液的整个处理过程中，所需氧化试剂的使用量较大，过量的亚铁元素会伴随大量污泥中的羟基元素，通过化学反应合成Fe(OH)3物质，容易造成环境二次污染，还会提高渗透液的化学需氧量，无法继续去除渗透液的有机污染物，从而导致双氧水的过度消耗，造成技术资源的浪费；b.芬顿高级氧化工艺中，氧化阶段所需的反应时间相对来说较长，根据垃圾渗透液的成分构成的差异，有时其反应时间甚至高达数小时，时间成本较高；c.芬顿氧化工艺虽然属于深度氧化技术的一种，但是其氧化的能力还有待提高，仍然存在垃圾渗透液中的部分有机污染物无法得到彻底破坏的问题，需要借助紫外光、超声波、臭氧处理等技术进行进一步辅助与强化。
8、芬顿高级氧化工艺应用于垃圾渗透液处理研究的重要着力点:在芬顿技术的应用实践中，很多因素应当予以高度重视和强调，也成为当前对于芬顿高级氧化工艺应用于垃圾渗透液处理研究的重要着力点。主要包括环境温度因素、环境pH值因素、垃圾渗透液具体有机物因素、氧化试剂与催化试剂因素等。下面就这些因素对芬顿氧化反应的影响作用进行逐一分析。
1)环境温度因素:芬顿高级氧化工艺中，温度是影响工艺效果和反应速度的重要技术指标。实践表明，随着环境温度的不断升高，芬顿氧化反应的速度会随之不断加快，羟基自由基的合成效率也不断提高，使得有机物氧化分解的效率也随之加大。但是需要特别注意的是，温度的不断升高还会加快氧化试剂中双氧水的分解速度，影响羟基自由基的合成。因此，在芬顿高级氧化工艺中，要寻找适当的温度区间，保证有机污染物氧化反应速度和氧化试剂分解反应速度的平衡，有效确保垃圾渗透液有机污染物的高效处理。
2)环境pH值因素:在对芬顿高级氧化工艺的分析中我们已经提到，酸性条件下，芬顿氧化反应的效果最佳。随着环境pH值的提高，羟基自由基的合成会受到一定制约，并出现Fe(OH)3物质的沉淀，催化能力减弱。因此环境pH值保持在3——5左右，芬顿反应氧化试剂才会发挥效用，呈现出较强的氧化能力，加快对垃圾渗透液中有机污染物的氧化降解。
3)垃圾渗透液具体有机物因素:垃圾渗透液的物质元素构成较为复杂，不同的生产生活行为中产生的垃圾渗透液，其含有的有机污染物种类具有很大差异。因此，在芬顿高级氧化工艺中，氧化试剂、催化试剂的使用量应当视渗透液的实际情况进行适当调节，保障有机污染物的处理效果。
4)氧化试剂与催化试剂因素:芬顿高级氧化工艺中，对氧化试剂和催化试剂的使用有一定的条件限制，因为垃圾渗透液处理的化学需氧量与这两个因素息息相关。具体来说，当氧化试剂投入量较大时，垃圾渗透液的化学需氧量去除效率会加大，但是加入一定数量的试剂后，化学需氧量的去除率也会逐渐降低。铁盐催化剂的使用也会出现相同的情形。因此，在芬顿高级氧化工艺的实际操作中，氧化试剂和催化试剂的使用量要根据实际情况加以确定。
9、结语：垃圾渗滤液中存在高浓度氨氮和不易降解的有机物，氨氮可经A/O硝化反硝化、BAF去除，但大分子有机物、难降解有机物，通过一般的方法处理，处理效果方面差强人意。针对这一情况，本研究采用了芬顿高级氧化工艺处理垃圾渗滤液，去除有机污染物的同时也提高了废水生化性，建议在垃圾渗滤液处理中应用这一工艺。
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