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紫外热协同活化过硫酸盐处理垃圾渗滤液浓缩液的响应曲面优化研究
紫外热协同活化过硫酸盐处理垃圾渗滤液浓缩液的响应曲面优化研究
摘要：
随着城市化进程的快速发展，垃圾渗滤液成为一种严重污染的废水，其中含有大量有机物和氮、磷等污染物。本研究采用紫外热协同活化过硫酸盐的方法处理垃圾渗滤液浓缩液，并利用响应曲面方法优化处理工艺参数。结果表明，紫外热协同活化过硫酸盐能有效去除垃圾渗滤液中的有机物和氮、磷等污染物，处理效果较好。优化后的处理工艺参数为：过硫酸盐浓度为0.1mol/L、温度为40℃、pH值为7、辐照时间为60min。经优化后的处理工艺，垃圾渗滤液浓缩液COD、氨氮和总磷去除率分别可达到90%以上，表明紫外热协同活化过硫酸盐是一种有效的处理方法。
关键词：垃圾渗滤液浓缩液；紫外热协同活化过硫酸盐；响应曲面优化；有机物；氮磷
1.引言
垃圾渗滤液是指垃圾填埋过程中产生的废水，其组成复杂，含有大量的有机物和氮、磷等污染物。传统的处理方法如生物处理和化学加药等存在处理效果不佳、工艺复杂、运行成本高等问题。因此，寻找一种高效、低成本的处理方法具有重要意义。
2.紫外热协同活化过硫酸盐的理论基础
紫外热协同活化过硫酸盐是一种将紫外光和热源结合利用的高级氧化过程。紫外光的照射能够产生一系列活性自由基，如羟基自由基（·OH）、超氧阴离子自由基（O2·-）等，这些自由基具有很强的氧化能力，能够高效降解有机物。过硫酸盐是一种常用的氧化剂，能够提供氧原子使活性自由基生成速率增加，从而增加反应速率。
3.响应曲面优化方法
响应曲面优化（Responsesurfacemethodology，RSM）是一种统计方法，能够通过设计和分析一系列试验数据来优化多变量的过程或产品。通过建立数学模型，预测和优化响应变量。在本研究中，RSM被应用于优化紫外热协同活化过硫酸盐处理垃圾渗滤液浓缩液的工艺参数。
4.研究方法
4.1实验设计
本研究采用Box-Behnken设计（BBD）进行实验设计，包括3个因素（过硫酸盐浓度、温度、pH值）和3个水平，共设计15个实验。
4.2实验过程
将垃圾渗滤液浓缩液放入反应容器，加入过硫酸盐溶液，调节pH值，然后进行紫外照射加热，最后取样分析。
5.结果与讨论
通过实验得到了不同处理工艺参数下的垃圾渗滤液浓缩液的COD、氨氮和总磷的去除率数据，建立了响应面模型，并通过统计分析确定了最佳处理工艺参数。
6.结论
通过紫外热协同活化过硫酸盐处理垃圾渗滤液浓缩液，可以高效去除有机物和氮、磷等污染物。通过响应曲面优化，确定了最佳处理工艺参数，为进一步工程应用提供了理论依据。
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