【多相催化臭氧氧化降解煤化工含鹽廢水預(yù)處理研究9300字（論文）】

多相催化臭氧氧化降解煤化工含鹽廢水預(yù)處理研究目錄TOC\o"1-3"\h\u29840一、引言 427864二、煤化工廢水簡介 430373（一）煤化工廢水 429829（二）催化臭氧氧化技術(shù) 539691均相催化臭氧化 534342非均相催化臭氧化 516646（三）煤化工含鹽廢水中有機(jī)污染物去除的研究現(xiàn)狀 641891傳統(tǒng)物化處理技術(shù) 6197802生物處理技術(shù) 765213膜處理技術(shù) 7248474高級氧化技術(shù) 79946三、混凝沉淀對煤化工含鹽廢水預(yù)處理研究 923619（一）混凝沉淀法 921081（二）材料與試劑 9279291試驗(yàn)廢水 997292試驗(yàn)試劑 980003儀器與設(shè)備 1018773（三）試驗(yàn)方法與分析方法 11175511試驗(yàn)方法 11301132分析方法 113222四、結(jié)果與討論 1220968（一）PAC對COD去除的影響 122384（二）PFS對COD去除的影響 136958（三）PAFC對COD去除的影響 144802（四）PAM對COD去除的影響 1425648（五）不同混凝劑對廢水色度去除的影響 1518517五、結(jié)論 1620427參考文獻(xiàn) 17一、引言我國的能源結(jié)構(gòu)特征是“富煤，貧油，少氣”，煤炭在能源結(jié)構(gòu)中占有主導(dǎo)性地位，分別占一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)總量的70%左右。長期以來，煤炭行業(yè)的發(fā)展推動(dòng)著我國現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展、保障著國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定運(yùn)行，為國家現(xiàn)代化建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。然而，煤碳化工是一個(gè)高耗水和高廢水產(chǎn)生的行業(yè)。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，每產(chǎn)出一噸油就要消耗4~5噸的煤炭，以及10-12噸的水，每產(chǎn)出一噸的甲醇，就要耗費(fèi)十五到十七噸的水，大量的水消耗所導(dǎo)致的結(jié)果就是大量的廢水產(chǎn)生。在煤化工過生產(chǎn)程中產(chǎn)生的廢水通常具有污染物濃度高、成分復(fù)雜多變、色度高、可生化性差等特點(diǎn)，是一種典型的難降解工業(yè)廢水，如若直接排放將會(huì)對水體和土壤環(huán)境造成嚴(yán)重污染。十八大召開之后，國家重點(diǎn)關(guān)注起了我國的工業(yè)環(huán)保問題。為切實(shí)加大水污染造成的環(huán)境污染，保障生態(tài)文明的建設(shè)和發(fā)展，國家對工業(yè)污水的排放標(biāo)準(zhǔn)提出了嚴(yán)格要求，要求企業(yè)實(shí)現(xiàn)對污水的“零排放”。目前國內(nèi)對污水“零排放”的定義是液體的零排放，即在處理的末端，廢水中的有機(jī)物、無機(jī)物等都是以結(jié)晶鹽的形式排放。然而，煤化工廢水在處理后期經(jīng)過反滲透高倍濃縮后，通常含有很高的鹽度、化學(xué)需氧量（COD）和色度。目前煤炭業(yè)常用的處理方式就是蒸發(fā)結(jié)晶，該種方法不但可以大大的降低排放量，還能夠回收一部分的鹽。不過直接將鹽水放入蒸發(fā)系統(tǒng)是不明智的行為。第一，含鹽廢水中富含多種有機(jī)物，這些有機(jī)物會(huì)讓水的沸點(diǎn)增高，這無疑會(huì)增加蒸發(fā)系統(tǒng)的能源消耗量；第二，含鹽廢水中通常有一定的色度，這會(huì)造成經(jīng)過蒸發(fā)后得到的顏帶有色度，這些有色度的鹽是不符合標(biāo)準(zhǔn)的。所以在蒸發(fā)結(jié)晶操作之前的對含鹽廢水中的有機(jī)物進(jìn)行處理是非常有必要的，能夠大大減少廢水的排放。二、煤化工廢水簡介（一）煤化工廢水煤化工廢水主要指的是煤化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的沒有使用價(jià)值的水。煤化工是以煤碳為原料經(jīng)過煤的焦化、氣化和液化等工藝，將煤轉(zhuǎn)化為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)產(chǎn)品以及各種工業(yè)原料。煤化工生產(chǎn)一般會(huì)產(chǎn)生三種類型的廢水。焦化廢水是煤炭在經(jīng)過高溫蒸餾操作之后產(chǎn)生的廢水。氣化廢水是指在氣體凈化過程中，煤氣在高溫爐中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生各種氣體燃料，氣化過程中蒸發(fā)的水經(jīng)過冷凝回收，形成氣化廢水，而該過程生產(chǎn)的廢水中，一般有苯酚、油和氨氮等物質(zhì)。液化廢水的生成過程較為復(fù)雜，存在直接液化和間接液化兩種形式。直接液化就是在高溫環(huán)境中，加入催化劑使得高分子的有機(jī)物分解為低分子量液態(tài)烴。而間接液化主要作用于煤的氣化產(chǎn)物，通過加入催化劑完成煤的液態(tài)產(chǎn)物的合成過程，在此期間會(huì)產(chǎn)生大量的廢水。煤化工廢水通常具有以下特點(diǎn)：（1）水中富含雜質(zhì)，污染性極強(qiáng)：在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，每一個(gè)工藝段都會(huì)產(chǎn)生一定量的廢水，這也導(dǎo)致了廢水中雜質(zhì)含量的不同，并且廢水里面含有多種有毒有害物質(zhì)以及高污染性的物質(zhì)。當(dāng)這些污染物積累時(shí)，就會(huì)大大提升廢水中污染物的濃度，從而導(dǎo)致煤化工廢水的COD和色度增加，為后續(xù)的廢水處理工作帶來了困難。（2）水質(zhì)危害性大，可生物降解性差：煤化工廢水中多種有毒有害和難降解的有機(jī)污染物，所以其對環(huán)境和生物具有一定的潛在危害性。比如廢水中的氰化物屬于劇毒物質(zhì)，它可以使人和動(dòng)物的中樞神經(jīng)中毒，導(dǎo)致神經(jīng)麻痹甚至出現(xiàn)窒息；酚類是具有高毒性的，它可以直接對生物體的各種細(xì)胞生產(chǎn)毒害和腐蝕作用，危害生物體健康；廢水中的氨氮物質(zhì)大量進(jìn)入自然水體后，會(huì)造成水體植物富營養(yǎng)化，從而引發(fā)水體惡臭，嚴(yán)重破壞水源生態(tài)系統(tǒng)；此外，廢水中有些難降解有機(jī)物如雜環(huán)和芳烴類化合物，含量過高會(huì)對微生物的生長產(chǎn)生毒害作用，不利于生長，因此廢水的可生物降解性差。（二）催化臭氧氧化技術(shù)臭氧氧化技術(shù)能夠?qū)⒒衔镞M(jìn)行氧化處理，因此也適用于煤化工產(chǎn)生的廢水處理。但是在使用臭氧的時(shí)候也會(huì)遇到一些狀況。例如，臭氧在水中的溶解度很低，傳質(zhì)效率也很低，因此實(shí)際使用率低，而較弱的氧化能力以及分子臭氧的氧化具有選擇性，造成污染物的降解結(jié)果不盡人意。為克服臭氧化的這些局限性，已開發(fā)出將臭氧化與其他AOP結(jié)合的工藝，包括H2O2/O3，光催化臭氧化，超聲-臭氧化，均相和非均相催化臭氧化。1均相催化臭氧化均相催化臭氧化過程通常會(huì)選用金屬離子充當(dāng)催化劑，這是由于金屬離子雖然反應(yīng)中會(huì)有多個(gè)d層電子軌道。軌道中飽含不成對的電子，在反應(yīng)過程中，可以進(jìn)行電子置換操作，能夠使反應(yīng)效率更高。均相催化臭氧氧化反應(yīng)具有催化劑價(jià)格低廉、催化劑在體系中的分散性好、體系反應(yīng)速率快，催化效果好等優(yōu)點(diǎn)，但是因?yàn)榻饘匐x子催化劑難以回收，且容易造成二次污染和資源浪費(fèi)，這些因素限制了均相催化的發(fā)展。2非均相催化臭氧化多相臭氧催化氧化是在廢水中加入固體物質(zhì)作為催化劑，使反應(yīng)在氣-液-固三相中進(jìn)行。多相催化劑通常選用金屬離子，這些催化劑會(huì)借助載體與氧化物進(jìn)行反應(yīng)。催化載體常用的如沸石、活性炭等，催化劑的類型較多，形狀各一，并且反應(yīng)面積大，反應(yīng)過程穩(wěn)定。不同于非均相催化劑，多項(xiàng)催化劑反應(yīng)效率更高，更易回收。多項(xiàng)催化臭氧氧化主要有以下反應(yīng)類型：（1）有機(jī)物和臭氧的直接反應(yīng)；（2）加入催化劑之后，有機(jī)物和臭氧進(jìn)行反應(yīng)。催化劑直接作用于臭氧，同時(shí)催化劑生成的活性氧參與中間反應(yīng)，使得有機(jī)物被快速氧化分解。Jans等學(xué)者發(fā)現(xiàn)氯苯甲酸和臭氧分子反應(yīng)是有一定的條件的，并且不會(huì)被活性炭吸附，只有在臭氧和活性炭均在的環(huán)境中，才會(huì)被臭氧氧化。因?yàn)楸郊姿岬娜コ屎艿停瑢W(xué)者們覺得自由基是導(dǎo)致苯甲酸去除率低的“元兇”。羥基是催化劑的活性來源，如圖1-1（a）所示。在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)催化劑的pH值總是高于溶液的pH值，按照質(zhì)子化理論所說的，可以知道催化劑的羥基一般都以O(shè)H2+的形式存在，所以如圖1所示，臭氧分解催化劑的時(shí)候，它必須是OH2+，如圖1-1(b)所示。近年來，由于非均相催化臭氧氧化相較于均相催化臭氧氧化具有催化活性高，催化劑的可重復(fù)使用以及在催化過程中無需添加其他化學(xué)物質(zhì)和能量等優(yōu)勢，使得非均相催化催化臭氧氧化一度成為廢水中有機(jī)污染物降解和礦化的研究重點(diǎn)。圖1-1非均相催化臭氧氧化機(jī)理（三）煤化工含鹽廢水中有機(jī)污染物去除的研究現(xiàn)狀煤化工鹵水廢水中有機(jī)污染物的去除方法主要有傳統(tǒng)的物化法（如混凝沉降、活性炭吸附等）、生物法（如好氧/厭氧微生物降解等）、膜法。1傳統(tǒng)物化處理技術(shù)?吸附法和團(tuán)聚法都是傳統(tǒng)物化處理技術(shù)的代表。吸附法指的是用吸附劑吸附污染物的辦法。鄭曉霞等學(xué)者使用吸附法對廢水進(jìn)行處理，從而得出極性樹脂LX-111和非極性H103適合煤化工行業(yè)的廢水處理操作，操作之后COD去除率最高可達(dá)55%。Sun等人利用活性炭吸附和超濾相結(jié)合的技術(shù)對不同分子量的有機(jī)物進(jìn)行了吸附去除，結(jié)果表明，可以通過吸附有效去除分子量為110kDa的有機(jī)物?；炷ㄊ峭ㄟ^向廢水中加入一定量的絮凝劑，絮凝劑可以改變水中膠體、懸浮物以及大分子有機(jī)物的表面帶電性，使其通過靜電作用相互吸引，最終絮凝而產(chǎn)生沉淀進(jìn)行污染物分離的一種方法。LaiPeng等學(xué)者在處理焦化廢水的時(shí)候使用了Fe2(SO4)3，通過實(shí)驗(yàn)觀察該絮凝劑的處理效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在廢水的pH值在3~5期間，絮凝劑的含量為每升400毫克的時(shí)候，COD的最大去除率達(dá)到31.8%。2生物處理技術(shù)目前，生物處理技術(shù)是污水處理去除COD的最有效的方法之一，其工藝應(yīng)用相對也比較成熟。在工業(yè)廢水處理中，包括一些新興的工藝技術(shù)，具有經(jīng)濟(jì)、易操作、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。重慶一家化工企業(yè)培育出了H.S.B菌株來除去焦化廢水中的CAD，并且檢測結(jié)果顯示該菌株的廢水處理效果符合國家要求。Somasiri等[32]通過利用UASB反應(yīng)器來處理廢水中的cod，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明該反應(yīng)器能夠去除90%的COD。Kapdan等[33]在處理含鹽廢水的過程中使用了厭氧法細(xì)菌，實(shí)驗(yàn)表明cod去除率達(dá)到了94%。3膜處理技術(shù)膜處理技術(shù)是利用膜材料孔徑的選擇透過性將廢水中的物質(zhì)進(jìn)行分離的一種方法，根據(jù)其分離物質(zhì)種類的不同，可分為有機(jī)物膜和無機(jī)膜。膜分離技術(shù)因其具有分離效果顯著、操作簡便且節(jié)省能耗等特點(diǎn)，使得該技術(shù)在煤化工廢水深度處理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。Zhou等使用UF-NF雙模工藝對焦化廢水進(jìn)行處理，廢水經(jīng)過處理后COD、總硬度和濁度分別小于60mg/L、20mg/L和1NTU，各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到GB5035—2002《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。Jin等學(xué)者通過膜處理技術(shù)，使得廢水中CODCr和氨氮的去除率均達(dá)到80%以上。朱[36]等學(xué)者通過UF-RO工藝進(jìn)行含鹽廢水的處理，結(jié)果表明該工藝的處理結(jié)果達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)。4高級氧化技術(shù)AOPs指的是一種在特定環(huán)境下，與含鹽廢水反應(yīng)產(chǎn)生高氧化性自由基來礦化有機(jī)物。該技術(shù)的廢水處理效果較好，在市場上的應(yīng)用范圍比較廣闊。（1）Fenton氧化法Fenton氧化法指的是在pH值在3~5的時(shí)候，F(xiàn)e2+與雙氧水進(jìn)行反應(yīng)，從而產(chǎn)生強(qiáng)氧化自由基的過程。該種方法有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，并且處理效果叫好，能夠成為一種廢水處理方法使用[40]。Zhou等利用Fenton氧化法進(jìn)一步處理某造紙廠二次生化廢水，當(dāng)體系pH為4、H2O2投加量為10mmol/L、FeSO4投加量為2.5mmol/L、反應(yīng)溫度為和時(shí)間分別為20℃和40min時(shí)，廢水的COD和色度分別從154mg/L和367倍下降到60mg/L和35倍。任[42]采用芬頓氧化法處理染料生化廢水，當(dāng)系統(tǒng)pH值為3時(shí)，F(xiàn)e2+容量為28mg/L，H2O2容量為204mg/L，反應(yīng)溫度為20℃，時(shí)間為0.5小時(shí)。當(dāng)廢水CODCr由187.5降至59.2mg/L時(shí)，COD去除率為68.4%，處理后的廢水質(zhì)量符合國家的排放要求。（2）臭氧氧化法臭氧是眾多氧化劑的一種，其氧化還原電位為2.07eV，被應(yīng)用于大多數(shù)有機(jī)污染物的降解工作。臭氧氧化具有氧化能力高、反應(yīng)速度快、操作靈活、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在工業(yè)污水處理領(lǐng)域表現(xiàn)出良好的水處理效果。Liu等人在處理呋馬唑酮農(nóng)藥廢水的時(shí)候加入了臭氧，并且投入的臭氧濃度為500毫克每升，廢水的酸堿值為12.8，并且廢水中臭氧的含量為每升兩克，處理后的廢水可進(jìn)行生物降解。在臭氧的含量為每升6克的時(shí)候，沸水能夠完全脫色。CODCr和TOC去除率分別為95.9%和95.2%，大多數(shù)的有機(jī)污染物都被礦化。（3）超臨界水氧化法超臨界水氧化（SCWO）是一種新型的廢水處理技術(shù)。該種方法是指廢水在臨界條件下的時(shí)候，通過該種方法讓有機(jī)物以及氧化物與廢水進(jìn)行反應(yīng)。SCWO主要用來處理排放要求較高的廢水[47]。張[48]通過該種方法對廢水進(jìn)行處理，在特定條件下，使用該方法之后的印染廢水COD為20.9mg/L，污泥COD為30.7mg/L，去除率為96.6%、99.9%。SCWO反應(yīng)時(shí)間短，氧化反應(yīng)徹底，有機(jī)物降解效率可達(dá)99%以上，但該技術(shù)的缺點(diǎn)是設(shè)備易腐蝕，能耗高，無機(jī)鹽沉積會(huì)阻塞設(shè)備管道等。（4）光催化氧化法光催化氧化需要借助tio2作為氧化劑，在受到光的作用之后進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，從而使廢水中的污染物被分解。該反應(yīng)的原理可以參考半導(dǎo)體的能帶理論[50]。光催化劑具有經(jīng)濟(jì)性以及無污染等多種優(yōu)點(diǎn)。羅浩等[51]采用光催化氧化處理印染廢水，顯著降低了處理后廢水的CODCr和色度，增加光催化TiO2的用量顯示印染廢水中CODCr的去除和脫色率提高。Liu等[52]學(xué)者通過該種處理方法，對二城池廢水進(jìn)行處，在加入30%H2O20.5g/L時(shí)加入200mg/LTiO2，并進(jìn)行90分鐘的光照處理，pH值保持在3?，F(xiàn)在我國工業(yè)廢水的光氧化處理工藝還不夠成熟，處于實(shí)驗(yàn)階段，并且具有太陽能利用率低，催化效率低等缺點(diǎn)，需要進(jìn)一步研究以實(shí)現(xiàn)聯(lián)合工業(yè)廢水的大規(guī)模應(yīng)用。三、混凝沉淀對煤化工含鹽廢水預(yù)處理研究（一）混凝沉淀法煤化工含鹽廢水中的有機(jī)物多為難降解有機(jī)物，其可生化性較差，且出水中含有大量的膠體及懸浮物?；炷恋矸ㄊ且环N常見的廢水預(yù)處理技術(shù)，因其具有使用設(shè)備簡單、易于操作、反應(yīng)速度快、作用效果好等優(yōu)點(diǎn)而受到人們的青睞?；炷恋砜梢灾苯尤コ龔U水中絕大多數(shù)大顆粒懸浮物和大分子有機(jī)化學(xué)物質(zhì)，可以有效降低原水的色度、濁度等感官指標(biāo)[74]。本章節(jié)采用混凝沉淀法對煤化工含鹽廢水中的膠體、懸浮物以及大分子有機(jī)物進(jìn)行預(yù)處理，旨在降低廢水污染物濃度、濁度以及色度等指標(biāo)。但是，因?yàn)榉N類不一樣的混凝劑有著不一樣的廢水處理效果，所以選擇質(zhì)量好的混凝劑有助于提升處理效率。本章主要以聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鋁(PAC)、聚合氯化鋁鐵(PAFC)和聚丙烯酰胺(PAM)四種常見高分子混凝劑為研究對象，分別探究了不同混凝劑在不同投加量下對混凝沉淀工藝的影響，以廢水中COD的去除作為有機(jī)物的去除指標(biāo)，對混凝沉淀槽的進(jìn)、出水COD和色的進(jìn)行了考察和分析，篩選出最適混凝劑和確定最佳的投加量。（二）材料與試劑1試驗(yàn)廢水試驗(yàn)所用煤化工含鹽廢水來源于寧夏寧東某煤化工企業(yè)煤制油工藝產(chǎn)生的廢水，經(jīng)檢測廢水部分水質(zhì)指標(biāo)如表3-1所示。表3-1煤化工含鹽廢水水質(zhì)可溶解性固含量wt%COD(mg/L)TOC(mg/L)BOD5(mg/L)pH色度（倍）12.57852101.78.23752試驗(yàn)試劑試驗(yàn)所使用的試劑材料如表3-2所示。表3-2試驗(yàn)試劑試劑名稱級別和純度生產(chǎn)廠家聚丙烯酰胺（PAM）AR，90%天津科密歐化學(xué)試劑有限公司聚合氯化鋁（PAC）AR，27%天津大茂化學(xué)試劑廠聚合硫酸鐵（PFS）AR，19%天津大茂化學(xué)試劑廠聚合氯化鋁鐵（PAFC）AR，99%天門恒昌化工有限公司3儀器與設(shè)備試驗(yàn)所用儀器和設(shè)備如表3-3所示。表3-3試驗(yàn)儀器名稱型號及技術(shù)參數(shù)廠家pH計(jì)FiveEasy梅特勒-托利多國際有限公司COD快速消解儀DRB200美國哈希公司可見分光光度計(jì)DR3900美國哈希公司BOD自動(dòng)測試儀OxiTopIS12德國WTW公司總有機(jī)碳分析儀HTY-CT1000M浙江泰林分析儀器有限公司分析天平AL204梅特勒-托利多國際有限公司壓力表量程：0-0.1MPa上海榮華儀表廠磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵MP-40RZ上海新西山實(shí)業(yè)有限公司真空泵HP-1；抽氣速率：3.6m3/h、真空度：5Pa湖南凱達(dá)儀器有限公司混凝-過濾系統(tǒng)主要包括加藥、絮凝沉淀和過濾三個(gè)步驟，工藝流程和試驗(yàn)裝置如圖3-1所示?；炷^濾系統(tǒng)由加料泵、混凝槽，攪拌槳，攪拌電機(jī)，浮動(dòng)裝置，過濾器，閥門，液體流量計(jì)，原水箱和真空泵組成，混凝槽外殼為Q235碳鋼襯膠材質(zhì)?；炷墼O(shè)置兩個(gè)出水口，側(cè)下方的出水口內(nèi)接一個(gè)浮動(dòng)裝置，根據(jù)液體的渾濁度上下浮動(dòng)，可使較為澄清的液體優(yōu)先流入過濾器，較為渾濁的液體再通過混凝槽底部出水口流出，提高過濾效率、節(jié)省能耗。混凝過濾系統(tǒng)運(yùn)行系統(tǒng)采取間歇處理的方式，其過程為：將試驗(yàn)用水泵入混凝區(qū)，投加混凝劑進(jìn)行攪拌，使得試驗(yàn)用水中的雜質(zhì)顆粒與其充分接觸、產(chǎn)生吸附并沉淀，絮凝后靜置一段時(shí)間，然后利用浮動(dòng)裝置將廢水壓入過濾柱，利用真空泵將過濾器中的試驗(yàn)用水快速過濾到緩沖槽，當(dāng)全部廢水過濾完成，關(guān)閉混凝槽出水下閥門及側(cè)閥門，關(guān)閉真空泵。混凝-過濾過程結(jié)束。圖3-1混凝-過濾工藝流程圖及試驗(yàn)裝置（三）試驗(yàn)方法與分析方法1試驗(yàn)方法本章主要以含鹽廢水的出水為研究目標(biāo)，主要用混凝沉淀工藝對含鹽廢水的出水進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。具體試驗(yàn)操作如下：1）取1L水樣加入混凝槽中，在150r/min的轉(zhuǎn)速下分別加入一定量的混凝劑慢速攪拌30min，然后在室溫靜置2h；2）處理體系經(jīng)過濾，測定混凝處理前后廢水COD的變化；3）測定不同類型的混凝劑對廢水中COD和色度的去除效果；2分析方法（1）COD測定：本試驗(yàn)所用的廢水中Cl-濃度達(dá)5000mg/L，由于Cl-的存在會(huì)對COD的測試造成一定的干擾，因此在測定前使用硫酸汞通過沉淀將其掩蔽。具體步驟如下：1）打COD快速消解儀，將其升溫至150℃；2）取適量待測水樣，加入一定量的硫酸汞使其中的Cl-充分沉淀；3）從上面所說的沉淀上清液中取出2mL放到COD預(yù)制管里，然后放到消解儀中，在150℃的溫度下消解2h；4）消解操作結(jié)束之后等待預(yù)制管冷卻到24℃之后取出，使用DR3900分光光度計(jì)對其COD進(jìn)行測量讀數(shù)。（2）TOC測定：樣品經(jīng)0.22μm聚醚砜針式濾器過濾，采用TOC分析儀測定，具體步驟如下：1）使用0.22μm聚醚砜針式濾器對待測樣品進(jìn)行過濾；2）開通載氣、啟動(dòng)儀器，然后進(jìn)行加熱操作，如果燃燒爐顯示出的溫度沒有問題，就可以進(jìn)行測試；3）選擇檢測項(xiàng)目TOC，用微量注射器抽取100uL水樣分別向總碳（TC）和總無機(jī)碳（IC）進(jìn)樣口進(jìn)樣；4）多次測量TC和IC數(shù)值后各取平均值；5）測試結(jié)束后，TOC可通過公式：TOC=TC–IC計(jì)算得到。（3）BOD測定：使用壓力感測法BOD自動(dòng)檢測儀測定，具體步驟如下：1）首先根據(jù)公式BOD5=80%×COD，對待測樣品的BOD5數(shù)值進(jìn)行預(yù)估；2）根據(jù)預(yù)估值向培養(yǎng)瓶中加入一定體積的待測水樣，3）把攪拌磁子放到培養(yǎng)瓶里面，接著把橡膠套套在瓶口，在橡膠套里面放兩顆燒堿藥丸，然后擰緊瓶蓋；4）將裝配好的培養(yǎng)瓶放置在特定的磁力攪拌裝置上，然后將整套儀器放置在20℃的培養(yǎng)箱中進(jìn)行5天的培養(yǎng)，培養(yǎng)瓶上的傳感器每隔24h會(huì)自動(dòng)記錄和儲(chǔ)存一次數(shù)值，連續(xù)記錄5天，最后根據(jù)公式BOD5（單位mg/L）＝數(shù)字×系數(shù)，將記錄的數(shù)值進(jìn)行換算。（4）色度測定：采用比色法測定水樣色度，具體步驟如下：1）分別量取一定體積的去離子水和待測水樣的澄清液；2）將上述水樣分被注入具塞比色管中，達(dá)到比色管標(biāo)線時(shí)放在白色背景處并呈一定角度，以方便觀察；3）將用超純水注入比色管中對待測水樣進(jìn)行稀釋，直至達(dá)到標(biāo)線；4）觀察和比較稀釋后待測水樣和去離子水的顏色差別，一直到兩者分不出來差別之后在對稀釋倍數(shù)進(jìn)行測量；5）將逐次稀釋的倍數(shù)相乘，所得數(shù)值取整。四、結(jié)果與討論（一）PAC對COD去除的影響探究了PAC投加量分別在50mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L、1000mg/L條件下，對廢水COD去除效果的影響。結(jié)果如圖2-2所示，進(jìn)水COD的平均值為785mg/L，隨著投加量的增加，出水COD的濃度由787mg/L逐漸降至592mg/L后上升至654mg/L。如果投加量在50200mg/L之間，廢水COD值隨用量增加而降低，要是大于200mg/L，COD值隨用量增加而增加。分析表明，PAC溶于水后會(huì)產(chǎn)生大量的正電荷，正電荷會(huì)中和膠粒表面的負(fù)電荷，從而降低膠粒之間的排斥力，從而凝聚成膠體細(xì)顆粒失穩(wěn)凝聚成顆粒，顆粒形成較大的絮體，通過吸附、搭接、架橋等作用沉降，最后將膠體顆粒從水中分離出來，減少廢水有機(jī)物的含量。當(dāng)PAC投加量不足時(shí)，PAC電解質(zhì)中提供的正電荷無法完全中和有機(jī)物顆粒表面的負(fù)電荷，使得膠體顆粒的團(tuán)聚和沉降不完全；而當(dāng)PAC投加過量時(shí)，提供的正電荷過多，使得膠體顆粒表面也上了正電荷，靜電斥力增加，使得已經(jīng)脫穩(wěn)的膠體顆粒形成“返穩(wěn)”現(xiàn)象，又回到廢水中，絮體的團(tuán)聚和沉降的效果降低，影響了COD的去除。結(jié)果表明，一定范圍內(nèi)適當(dāng)增加PAC的投加量，有利于COD的去除。當(dāng)PAC的投加量為200mg/L時(shí)，COD的降至最低592mg/L，去除率達(dá)到24.8%。圖4-1PAC投加量對COD去除的影響（二）PFS對COD去除的影響探究了PFS投加量分別在50mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L、1000mg/L條件下，對廢水COD去除效果的影響。進(jìn)水COD的平均值為785mg/L，隨著投加量的增加，出水COD的濃度由783mg/L逐漸降至621mg/L后上升至682mg/L。當(dāng)投加量為50400mg/L，廢水的COD值隨著容量的增加而降低，當(dāng)投加量大于400mg/L，COD值隨著容量的增加而增加。結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)適度增加PAC的劑量有利于COD的去除。當(dāng)PAC的投加量為400mg/L時(shí)，COD的降至最低621mg/L，去除率達(dá)到22.3%。圖4-2PFS投加量對COD去除的影響（三）PAFC對COD去除的影響探究了PAFC投加量分別在50mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L、1000mg/L條件下，對廢水COD去除效果的影響。進(jìn)水COD的平均值為785mg/L，隨著投加量的增加，出水COD的濃度由787mg/L逐漸降至592mg/L后上升至654mg/L。當(dāng)投加量為50~600mg/L，廢水的COD值隨著投加量的增加而減小，而當(dāng)投加量比600mg/L大的時(shí)候，COD值隨著投加量的增加而增大。分析原因同2.4.1。結(jié)果表明，一定范圍內(nèi)適當(dāng)增加PAFC的投加量，有利于COD的去除。當(dāng)PAC的投加量為600mg/L時(shí)，COD的降至最低580mg/L，去除率達(dá)到26.5%。圖4-3PAFC投加量對COD去除的影響（四）PAM對COD去除的影響探究了PAM投加量分別在10mg/L、20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L條件下，對廢水COD去除效果的影響。進(jìn)水COD的平均值為785mg/L，隨著投加量的增加，出水COD的濃度由787mg/L逐漸降至652mg/L后上升至834mg/L。當(dāng)投加量在10~60mg/L時(shí)，廢水的COD值隨著投加量的增加而減小，而當(dāng)投加量大于60mg/L時(shí)，COD值隨著投加量的增加而增大。分析認(rèn)為，PAM的絮凝機(jī)制主要通過靜電引力、范德華力以及氫鍵力的作用，使其活性部位與膠?；蚣?xì)微懸浮物發(fā)生吸附橋連作用，使得廢水中的大分子有機(jī)物聚集起來而沉降。要是投加量不夠，那么其集聚的效果就不會(huì)太好，從而導(dǎo)致cod去除率不太理想；當(dāng)投加量多過時(shí)，PAM自身作為有機(jī)物會(huì)溶解在廢水中，導(dǎo)致COD測量結(jié)果增大結(jié)果表明，一定范圍內(nèi)適當(dāng)增加PAC的投加量，有利于COD的去除。當(dāng)PAM的投加量為60mg/L時(shí)，COD的降至最低652mg/L，去除率達(dá)到17.1%。圖4-4PAM投加量對COD去除的影響（五）不同混凝劑對廢水色度去除的影響研究了分別在PAC、PFS、PAFC、PAM最佳投加量下，混凝沉淀對煤化工含鹽廢水出水色度的影響。如表2-4所示，經(jīng)過混凝沉淀處理，廢水的出水色度由原來的375倍分別變?yōu)?86倍、160倍、208倍和198倍，相應(yīng)的去除率為50.5%、57.4%、44.6%和47.6%。通過與原水對比可以看出，廢水在色度和濁度上有了明顯的改善。表4-1不同混凝劑最佳投加量下對廢水色的影響項(xiàng)目PACPFSPAFCPAM色度（倍）186160208197去除率（%）50.557.444.647.6圖4-5不同混凝劑最佳投加量下出水效果圖五、結(jié)論本文以煤化工含鹽廢水為研究對象，分別以PFS、PAC、PAFC、PAM作為混凝劑對其進(jìn)行了混凝預(yù)處理試驗(yàn)研究。研究了使用不同量的混凝劑，對廢水COD和色度去除的影響。主要結(jié)論如下：（1）PAC投加量為200mg/L時(shí)水處理效果最佳，出水COD濃度和色度分別為592mg/L和186倍，去除率分別為24.8%和50.5%。（2）PFS投加量為400mg/L時(shí)水處理效果最佳，出水COD濃度和色度分別為621mg/L和160倍，去除率分別為22.3%和57.4%。（3）PAFC投加量為600mg/L時(shí)水處理效果最佳，出水COD濃度和色度分別為580mg/L和208倍，去除率分別為26.5%和44.6%。（4）PAM投加量為60mg/L時(shí)水處理效果最佳，出水COD濃度和色度分別為652mg/L和197倍，去除率分別為17.1%和47.6%。（5）一定范圍內(nèi)，適當(dāng)增加PFA、PAC、PAFC、PAM四種混凝劑的投加量，均有利于有機(jī)物的去除；結(jié)合考量了經(jīng)濟(jì)實(shí)力以及處理效果等影響因素之后，選擇的混凝劑是PAC，投加量為200mg/L。

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