煤气化废水深度处理技术

1、煤气化废水深度处理技术煤气废水是在煤气冷却、洗涤、净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水.特别是采用鲁奇炉气化工艺, 尽管与其他气化工艺相比在对煤种的适应性上有很多优势,但其废水却更难处理.水中除了 COD、氨氮等常规污染物比拟高外,还含有较高的二氧化碳、酚、油、局部石蜡等有害物质1,2.COD能到达6 000 mg/L甚至更高,酚到达 2 500mg/L 左右,SS也较高.现在通常是在脱酸、脱酚、脱氮后采用生化法处理,但处理效果往往有限.我国现有的煤气废水生化法处理大局部是采用传统的A/O或A2/O生物处理法结合混凝沉淀或者活性炭吸附等后续处理法3, 4.但多元酚类、多环芳煌类、石油烧

2、类及长链脂肪酸等水不溶的污染物是该类型水生化的难点；各类研究说明,任何的生化处理手段都无法有效地去除废水中的这局部难降解污染物,故应增加有效的深度处理单元来实现煤气废水的稳定达标排放5.臭氧氧化作为一种实用、高效的高级氧化技术,具有氧化水平强、反响时间短、无二次污染、设备简单等优点,在印染废水、石化行业废水等生物难降解废水的处理过程中有广泛的应用潜力6.笔者考察了催化剂类型、pH、臭氧投加量对臭氧氧化深度处理生化后煤气废水效果的影响,并对氧化条件进行了优选,分析了臭氧氧化技术的根本原理,以指导生物难降解的煤气废水处理工艺.1实验局部1.1 实验仪器及试剂臭氧发生器BH-100G ,青岛碧海净化

3、设备 ；臭氧浓度检测仪IDEAL-2000 ,美国爱 迪尔；消解反响器 DRB200 ,美国哈希;COD分析仪DR5000 ,美国哈希；紫外分光光度计TU-1901 ,北京普析通用仪器有限责任公司;pH计pHS-3C ,上海雷磁仪器厂.NaOH优级纯,国药集团化学试剂 ；催化剂,中海油天津化工研究设计院；浓硫酸分 析纯98%,广州化学试剂厂；浓盐酸分析纯37.5%,东莞东江化学试剂.1.2 实验用水COD、色度均非常高,实验用水取自某化肥厂经生化处理后的鲁奇炉工艺煤气废水,该水不能到达排放标准.所取实验用水水质情况如表1所示.由表1可见,经生化处理后,氨氮、挥发酚、pH已经到达污水排放的一级标

4、准,深度处理主要是解决 COD、色度、总氧化合物的达标排放问题.1.3 实验方法COD测定采用重铭酸钾法；总氟分析采用异烟酸 -口比陛咻酮法；pH测定采用电极法；色度采用稀释倍数法；臭氧浓度用臭氧浓度监测仪测定.实验用反响器为有机玻璃制成的圆柱容器,有效容积为2 L；实验用水为1 L.实验时水样为一次性投加,臭氧为连续通入.臭氧质量浓度为4.9 mg/L ,气体发生量为4 L/min.2实验结果与讨论2.1 臭氧氧化去除 COD、总氧化合物及色度的效果2.1.1 臭氧氧化去除 COD的效果实验考察了反响时间及 pH对COD去除率的影响.pH=9时,反响时间对COD去除率的影响如表2所不.由表2

5、可见,在氧化反响的前 30 min随着反响时间的增加,COD去除率增加.在30 min后,COD去除率变化不明显.反响 30 min , COD 去除率为65.3%.在反响时间为25 min条件下,进行了 pH对COD去除率的影响实验,结果说明,当pH<12时,COD去除率随着pH的增加而增加,当 pH>12时,COD去除率随着pH的增加而迅速降低.这是由于在碱性反响体系中,受溶液中OH-的诱导,臭氧自身分解产生.OH的速率大大加快,促进臭氧在水中的吸收,所以溶液中.OH的浓度明显提升,自由基主导的反响过程有效地加快了有机物的降解速率.但是当溶液中pH太高时,羟基自由基之间会发生速

6、度极快的猝灭反响, 使得有机物的降解速率下降.考虑经济性的问题, 实验选定pH=9 o2.1.2 臭氧氧化去除总氧化合物的效果实验考察了反响时间及 pH对总氧化合物去除率的影响.在 pH=9时,反响时间对总氧化合物去除率的影响如图1所示.由表1可见,经生化处理后,氨氮、挥发酚、pH已经到达污水排放的一级标准,深度处理主要是解决 COD、色度、总氧化合物的达标排放问题.1.3实验方法COD测定采用重铭酸钾法；总氟分析采用异烟酸 -口比陛咻酮法；pH测定采用电极法；色度采 用稀释倍数法；臭氧浓度用臭氧浓度监测仪测定.实验用反响器为有机玻璃制成的圆柱容器,有效容积为2 L;实验用水为1 L.实验时水

7、样为一次性投加,臭氧为连续通入.臭氧质量浓度为4.9 mg/L ,气体发生量为4 L/min.2实验结果与讨论2.1 臭氧氧化去除 COD、总氧化合物及色度的效果2.1.1 臭氧氧化去除 COD的效果实验考察了反响时间及 pH对COD去除率的影响.pH=9时,反响时间对COD去除率的影响如表2所不.由表2可见,在氧化反响的前 30 min随着反响时间的增加,COD去除率增加.在30 min后,COD去除率变化不明显.反响 30 min , COD 去除率为65.3%.在反响时间为25 min条件下,进行了 pH对COD去除率的影响实验,结果说明,当pH<12时,COD去除率随着pH的增加

8、而增加,当 pH>12时,COD去除率随着pH的增加而迅速降低.这是由于在碱性反响体系中,受溶液中OH-的诱导,臭氧自身分解产生.OH的速率大大加快,促进臭氧在水中的吸收,所以溶液中.OH的浓度明显提升,自由基主导的反响过程有效地加快了有机物的降解速率.但是当溶液中pH太高时,羟基自由基之间会发生速度极快的猝灭反响, 使得有机物的降解速率下降. 考虑经济性的问题, 实验选定pH=9 o2.1.2 臭氧氧化去除总氧化合物的效果实验考察了反响时间及 pH对总氧化合物去除率的影响.在 pH=9时,反响时间对总氧化合物去除率的影响如图 1所示.图2催化剂对COD去除率的影响由图2可见,在相同条件

9、下,使用 TS-2型催化剂,不仅反响速度加快,而且 COD去除 率有所提升.在反响 25 min时,COD去除率到达66.9%.这是由于TS-2型催化剂的使 用,提升了有机污染物的矿化程度.TS-3型催化剂的使用,加快了反响速度,但对COD去除率影响较小.TS-1型催化剂的使用,对反响影响较小.反响时间没有明显缩短,COD去除率没有明显提升.由此可知,TS-2型催化剂在煤气废水处理中的使用可以提升臭氧氧化效率.使用一个月后,催化剂的活性会逐渐降低.为此对催化剂进行清洗处理,将催化剂置于含0.3%的盐酸溶液中,浸泡 24 h后,再用清水浸泡 8 h后自然风干,使催化剂提升活性.3结论臭氧对煤气废水中 COD有良好的去除效果.反响时间、pH是影响反响的重要因素.当反响时间为30 min、pH=9时,煤气废水 COD的去除率到达65.3%.(2)臭氧对煤气废水中总氧化合物有良好的去除效果.反响时间25 min , pH为9时,总停化合物去除率到达 84.3%.出水的总氧化合物为 0.433 mg/L ,符合出水一级排放标准.臭氧有良好的去除