耦合热活化过硫酸盐与Fenton工艺处理垃圾渗滤液中有机物和氨氮的效能对比研究

这篇研究通过对比热活化、H2O2辅助和Fe2+活化三种过硫酸盐（PS）体系，系统评估了垃圾渗滤液中化学需氧量（COD）和氨氮（NH4+-N）的去除效能。研究发现，三元体系（Na2S2O8+H2O2+FeSO4）在45°C下可实现74.8%的COD去除率，并通过电子顺磁共振（EPR）证实了羟基自由基（·OH）和硫酸根自由基（SO4·?）的关键作用，为垃圾渗滤液高效处理提供了能耗与催化效率平衡的新策略。

　　

Highlight

本研究揭示了过硫酸盐（PS）基高级氧化工艺（AOPs）在垃圾渗滤液处理中的显著潜力。通过对比热活化、双氧水（H₂O₂）辅助和亚铁离子（Fe²⁺）活化三种体系，发现Na₂S₂O₈的热敏感性可通过Fe²⁺添加有效缓解，使常温（25°C）下COD和NH₄⁺-N高效去除成为可能。

Effectiveness of Na₂S₂O₈ system in treating landfill leachate

实验显示，45°C时热活化Na₂S₂O₈对COD去除率高达86.3%，而Fe²⁺活化体系在25°C仍能保持53.9%的COD去除效率。三维荧光光谱证实腐殖质被降解为可生物利用中间体，NH₄⁺-N则通过氧化为NO₃^?和气态氮形式脱除。

Conclusion

研究结论强调：PS基AOPs能有效降解渗滤液中难降解有机物和氨氮，其中Fe²⁺活化体系在能耗与效率间取得最佳平衡，为工程应用提供了重要参数。

CRediT authorship contribution statement

作者贡献声明：陈翠柏负责项目统筹与数据验证；谢东润参与实验分析；杨骏完成初稿与数据处理；梁雪涛负责论文润色与机理阐释。

Declaration of competing interest

利益冲突声明：作者声明无任何可能影响研究结果的财务或个人关系。

Acknowledgement

致谢：本研究由国家自然科学基金国际(地区)合作研究项目（项目号25912025001）资助。

Conclusion

最终结论指出，三元耦合体系（PS+H₂O₂+Fe²⁺）通过协同作用显著提升自由基产量，为垃圾渗滤液处理提供了兼具经济性与高效性的解决方案。