臭氧催化氧化深度处理焦化废水臭氧催化剂
焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水,成分复杂,含有数十种无机和有机化合物,无机化合物主要是铵盐、硫氰化物、硫化物、氰化物等,有机物主要有苯酚及其衍生物(约占60%)、苯类及其衍生物(约占10%),以及其他多环、杂环有机化合物共50多种[1],其中吡啶、喹啉、萘和苯酚是焦化废水中典型的难降解有机物,由于其毒性大,具有致畸、致癌和难生物降解等特点,致使传统生物处理方法对其降解效果不佳,出水化学需氧含量(CODcr)浓度偏高[2],难以达到国家排放标准[3]。
臭氧催化氧化技术是一种高效的污水深度处理技术,是近年来工业污水处理领域的研究热点。臭氧催化氧化法即在传统的单独臭氧氧化体系中引入催化剂,以提高臭氧的氧化电势[6-7],同时利用催化剂协同臭氧氧化可以降低反应活化能或改变反应历程,诱导臭氧分解产生比臭氧活性更高且几乎无选择性的各类自由基(主要为羟基自由基•OH)[8-10],达到快速、*大限度去除有机物的目的。
3结论
1)废水初始pH值、臭氧投加量和反应时间对臭氧催化氧化工艺深度处理焦化废水生化出水效果均有一定影响。*佳试验条件为:初始pH值为中性或偏碱性,臭氧投加量为80mg/(L•h),反应时间为1．5h。试验结果为工艺选择和工程设计提供了依据。
2)采用臭氧催化氧化工艺深度处理生化后焦化废水,催化剂的高催化活性起到了重要作用。采用自有催化剂SODO-Ⅱ的臭氧催化氧化的反应速率是臭氧单独氧化的3．35倍,且同等条件下对CODcr的去除率提高了50%。
3)在试验条件下,进水CODcr为140~200mg/L,采用自有催化剂SODO-Ⅱ(γ-Al2O3负载型双组分金属氧化物)进行68d的连续中试试验结果表明,CODcr平均去除率大于60%,出水均满足《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171—2012)的直接排放限值要求,且工艺运行稳定。
催化剂使用前后,比表面积、孔结构等均未发生明显变化,催化剂未发生失活现象。吨水运行费用为1．30元左右,仅是传统强制混凝沉淀工艺的1/4~1/2,同时臭氧催化氧化技术处理焦化废水不增加水中含盐量,降低了焦化废水回用工艺段膜工艺的污染风险。由此表明,采用臭氧催化氧化工艺深度处理生化后焦化废水是可行和有效的。焦化废水处理臭氧催化剂
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