煤氣化廢水深度處理技術

1、煤氣化廢水深度處理技術煤氣廢水是在煤氣冷卻、洗滌、凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的高濃度有機廢水.特別是采用魯奇爐氣化工藝, 盡管與其他氣化工藝相比在對煤種的適應性上有很多優(yōu)勢,但其廢水卻更難處理.水中除了 COD、氨氮等常規(guī)污染物比擬高外,還含有較高的二氧化碳、酚、油、局部石蠟等有害物質(zhì)1,2.COD能到達6 000 mg/L甚至更高,酚到達 2 500mg/L 左右,SS也較高.現(xiàn)在通常是在脫酸、脫酚、脫氮后采用生化法處理,但處理效果往往有限.我國現(xiàn)有的煤氣廢水生化法處理大局部是采用傳統(tǒng)的A/O或A2/O生物處理法結(jié)合混凝沉淀或者活性炭吸附等后續(xù)處理法3, 4.但多元酚類、多環(huán)芳煌類、石油燒

2、類及長鏈脂肪酸等水不溶的污染物是該類型水生化的難點；各類研究說明,任何的生化處理手段都無法有效地去除廢水中的這局部難降解污染物,故應增加有效的深度處理單元來實現(xiàn)煤氣廢水的穩(wěn)定達標排放5.臭氧氧化作為一種實用、高效的高級氧化技術,具有氧化水平強、反響時間短、無二次污染、設備簡單等優(yōu)點,在印染廢水、石化行業(yè)廢水等生物難降解廢水的處理過程中有廣泛的應用潛力6.筆者考察了催化劑類型、pH、臭氧投加量對臭氧氧化深度處理生化后煤氣廢水效果的影響,并對氧化條件進行了優(yōu)選,分析了臭氧氧化技術的根本原理,以指導生物難降解的煤氣廢水處理工藝.1實驗局部1.1 實驗儀器及試劑臭氧發(fā)生器BH-100G ,青島碧海凈化

3、設備 ；臭氧濃度檢測儀IDEAL-2000 ,美國愛 迪爾；消解反響器 DRB200 ,美國哈希;COD分析儀DR5000 ,美國哈希；紫外分光光度計TU-1901 ,北京普析通用儀器有限責任公司;pH計pHS-3C ,上海雷磁儀器廠.NaOH優(yōu)級純,國藥集團化學試劑 ；催化劑,中海油天津化工研究設計院；濃硫酸分 析純98%,廣州化學試劑廠；濃鹽酸分析純37.5%,東莞東江化學試劑.1.2 實驗用水COD、色度均非常高,實驗用水取自某化肥廠經(jīng)生化處理后的魯奇爐工藝煤氣廢水,該水不能到達排放標準.所取實驗用水水質(zhì)情況如表1所示.由表1可見,經(jīng)生化處理后,氨氮、揮發(fā)酚、pH已經(jīng)到達污水排放的一級標

4、準,深度處理主要是解決 COD、色度、總氧化合物的達標排放問題.1.3 實驗方法COD測定采用重銘酸鉀法；總氟分析采用異煙酸 -口比陛咻酮法；pH測定采用電極法；色度采用稀釋倍數(shù)法；臭氧濃度用臭氧濃度監(jiān)測儀測定.實驗用反響器為有機玻璃制成的圓柱容器,有效容積為2 L；實驗用水為1 L.實驗時水樣為一次性投加,臭氧為連續(xù)通入.臭氧質(zhì)量濃度為4.9 mg/L ,氣體發(fā)生量為4 L/min.2實驗結(jié)果與討論2.1 臭氧氧化去除 COD、總氧化合物及色度的效果2.1.1 臭氧氧化去除 COD的效果實驗考察了反響時間及 pH對COD去除率的影響.pH=9時,反響時間對COD去除率的影響如表2所不.由表2

5、可見,在氧化反響的前 30 min隨著反響時間的增加,COD去除率增加.在30 min后,COD去除率變化不明顯.反響 30 min , COD 去除率為65.3%.在反響時間為25 min條件下,進行了 pH對COD去除率的影響實驗,結(jié)果說明,當pH<12時,COD去除率隨著pH的增加而增加,當 pH>12時,COD去除率隨著pH的增加而迅速降低.這是由于在堿性反響體系中,受溶液中OH-的誘導,臭氧自身分解產(chǎn)生.OH的速率大大加快,促進臭氧在水中的吸收,所以溶液中.OH的濃度明顯提升,自由基主導的反響過程有效地加快了有機物的降解速率.但是當溶液中pH太高時,羥基自由基之間會發(fā)生速

6、度極快的猝滅反響, 使得有機物的降解速率下降.考慮經(jīng)濟性的問題, 實驗選定pH=9 o2.1.2 臭氧氧化去除總氧化合物的效果實驗考察了反響時間及 pH對總氧化合物去除率的影響.在 pH=9時,反響時間對總氧化合物去除率的影響如圖1所示.由表1可見,經(jīng)生化處理后,氨氮、揮發(fā)酚、pH已經(jīng)到達污水排放的一級標準,深度處理主要是解決 COD、色度、總氧化合物的達標排放問題.1.3實驗方法COD測定采用重銘酸鉀法；總氟分析采用異煙酸 -口比陛咻酮法；pH測定采用電極法；色度采 用稀釋倍數(shù)法；臭氧濃度用臭氧濃度監(jiān)測儀測定.實驗用反響器為有機玻璃制成的圓柱容器,有效容積為2 L;實驗用水為1 L.實驗時水

7、樣為一次性投加,臭氧為連續(xù)通入.臭氧質(zhì)量濃度為4.9 mg/L ,氣體發(fā)生量為4 L/min.2實驗結(jié)果與討論2.1 臭氧氧化去除 COD、總氧化合物及色度的效果2.1.1 臭氧氧化去除 COD的效果實驗考察了反響時間及 pH對COD去除率的影響.pH=9時,反響時間對COD去除率的影響如表2所不.由表2可見,在氧化反響的前 30 min隨著反響時間的增加,COD去除率增加.在30 min后,COD去除率變化不明顯.反響 30 min , COD 去除率為65.3%.在反響時間為25 min條件下,進行了 pH對COD去除率的影響實驗,結(jié)果說明,當pH<12時,COD去除率隨著pH的增加

8、而增加,當 pH>12時,COD去除率隨著pH的增加而迅速降低.這是由于在堿性反響體系中,受溶液中OH-的誘導,臭氧自身分解產(chǎn)生.OH的速率大大加快,促進臭氧在水中的吸收,所以溶液中.OH的濃度明顯提升,自由基主導的反響過程有效地加快了有機物的降解速率.但是當溶液中pH太高時,羥基自由基之間會發(fā)生速度極快的猝滅反響, 使得有機物的降解速率下降. 考慮經(jīng)濟性的問題, 實驗選定pH=9 o2.1.2 臭氧氧化去除總氧化合物的效果實驗考察了反響時間及 pH對總氧化合物去除率的影響.在 pH=9時,反響時間對總氧化合物去除率的影響如圖 1所示.圖2催化劑對COD去除率的影響由圖2可見,在相同條件

9、下,使用 TS-2型催化劑,不僅反響速度加快,而且 COD去除 率有所提升.在反響 25 min時,COD去除率到達66.9%.這是由于TS-2型催化劑的使 用,提升了有機污染物的礦化程度.TS-3型催化劑的使用,加快了反響速度,但對COD去除率影響較小.TS-1型催化劑的使用,對反響影響較小.反響時間沒有明顯縮短,COD去除率沒有明顯提升.由此可知,TS-2型催化劑在煤氣廢水處理中的使用可以提升臭氧氧化效率.使用一個月后,催化劑的活性會逐漸降低.為此對催化劑進行清洗處理,將催化劑置于含0.3%的鹽酸溶液中,浸泡 24 h后,再用清水浸泡 8 h后自然風干,使催化劑提升活性.3結(jié)論臭氧對煤氣廢水中 COD有良好的去除效果.反響時間、pH是影響反響的重要因素.當反響時間為30 min、pH=9時,煤氣廢水 COD的去除率到達65.3%.(2)臭氧對煤氣廢水中總氧化合物有良好的去除效果.反響時間25 min , pH為9時,總?；衔锶コ实竭_ 84.3%.出水的總氧化合物為 0.433 mg/L ,符合出水一級排放標準.臭氧有良好的去除