臭氧催化氧化深度處理焦化廢水臭氧催化劑

焦化廢水是煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水,成分復(fù)雜,含有數(shù)十種無(wú)機(jī)和有機(jī)化合物,無(wú)機(jī)化合物主要是銨鹽、硫氰化物、硫化物、氰化物等,有機(jī)物主要有苯酚及其衍生物(約占60%)、苯類及其衍生物(約占10%),以及其他多環(huán)、雜環(huán)有機(jī)化合物共50多種[1],其中吡啶、喹啉、萘和苯酚是焦化廢水中典型的難降解有機(jī)物,由于其毒性大,具有致畸、致癌和難生物降解等特點(diǎn),致使傳統(tǒng)生物處理方法對(duì)其降解效果不佳,出水化學(xué)需氧含量(CODcr)濃度偏高[2],難以達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)[3]。

臭氧催化氧化技術(shù)是一種高效的污水深度處理技術(shù),是近年來(lái)工業(yè)污水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。臭氧催化氧化法即在傳統(tǒng)的單獨(dú)臭氧氧化體系中引入催化劑,以提高臭氧的氧化電勢(shì)[6-7],同時(shí)利用催化劑協(xié)同臭氧氧化可以降低反應(yīng)活化能或改變反應(yīng)歷程,誘導(dǎo)臭氧分解產(chǎn)生比臭氧活性更高且?guī)缀鯚o(wú)選擇性的各類自由基(主要為羥基自由基?OH)[8-10],達(dá)到快速、*大限度去除有機(jī)物的目的。

3結(jié)論

1)廢水初始pH值、臭氧投加量和反應(yīng)時(shí)間對(duì)臭氧催化氧化工藝深度處理焦化廢水生化出水效果均有一定影響。*佳試驗(yàn)條件為:初始pH值為中性或偏堿性,臭氧投加量為80mg/(L?h),反應(yīng)時(shí)間為1．5h。試驗(yàn)結(jié)果為工藝選擇和工程設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

2)采用臭氧催化氧化工藝深度處理生化后焦化廢水,催化劑的高催化活性起到了重要作用。采用自有催化劑SODO-Ⅱ的臭氧催化氧化的反應(yīng)速率是臭氧單獨(dú)氧化的3．35倍,且同等條件下對(duì)CODcr的去除率提高了50%。

3)在試驗(yàn)條件下,進(jìn)水CODcr為140~200mg/L,采用自有催化劑SODO-Ⅱ(γ-Al2O3負(fù)載型雙組分金屬氧化物)進(jìn)行68d的連續(xù)中試試驗(yàn)結(jié)果表明,CODcr平均去除率大于60%,出水均滿足《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171—2012)的直接排放限值要求,且工藝運(yùn)行穩(wěn)定。

催化劑使用前后,比表面積、孔結(jié)構(gòu)等均未發(fā)生明顯變化,催化劑未發(fā)生失活現(xiàn)象。噸水運(yùn)行費(fèi)用為1．30元左右,僅是傳統(tǒng)強(qiáng)制混凝沉淀工藝的1/4~1/2,同時(shí)臭氧催化氧化技術(shù)處理焦化廢水不增加水中含鹽量,降低了焦化廢水回用工藝段膜工藝的污染風(fēng)險(xiǎn)。由此表明,采用臭氧催化氧化工藝深度處理生化后焦化廢水是可行和有效的。焦化廢水處理臭氧催化劑