微量臭氧催化氧化深度處理煤氣化廢水

摘要：采取固定床連續式水處理方式,實(shí)驗研究了在固體催化劑作用下微量臭氧催化氧化深度處理地下煤氣化廢水的效果。結果表明,當處理COD為300 mg/L左右的該類(lèi)型廢水時(shí),加入微量臭氧,水處理裝置COD去除率提高了45%,平均1 mg的臭氧處理了2.4 mg有機物;當廢水COD為200 mg/L左右,進(jìn)水速度為1 L/h時(shí),最佳臭氧投加量為每升廢水20 mg左右的臭氧,此時(shí)氣水比為15∶1左右;同時(shí)實(shí)驗發(fā)現,不同COD的廢水色度均可以被有效去除。通過(guò)與其他類(lèi)似的實(shí)驗研究比較發(fā)現,微量臭氧催化氧化技術(shù)具有成本優(yōu)勢。

在我國“十二五”開(kāi)端之際，煤炭的清潔化應用越來(lái)越受到重視。煤氣化是煤炭高效利用主要的方式之一，但是無(wú)論是煤的地面氣化，還是地下氣化，氣化工藝過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量高污染煤氣化廢水，屬高COD值、高氨氮、高酚的難降解工業(yè)有機廢水，帶來(lái)了環(huán)境風(fēng)險。該類(lèi)型廢水經(jīng)生化處理之后，仍含有大量有害的物質(zhì)，需要進(jìn)一步處理來(lái)降低這些污染物的含量以達到排放標準或工廠(chǎng)回用標準。

當前對煤氣化廢水等難降解廢水深度處理方法主要有吸附劑吸附法、氧化劑氧化法、電化學(xué)氧化法和催化氧化法等。其中催化氧化法包括濕式催化氧化法、超臨界催化氧化法、光催化氧化法和臭氧催化氧化法。但是上述大部分技術(shù)由于原材料成本、應用條件局限性、能耗成本、設備成本、二次污染等因素，并不能很好地大規模應用。

針對臭氧催化氧化技術(shù)，一方面不存在二次污染，另一方面臭氧在酸性條件下的半反應標準電勢為+2.07V，盡管在堿性條件下的半反應標準電勢僅為+1.24V，但是堿性條件下的臭氧在有機物的誘導作用下更易產(chǎn)生強氧化性的羥基自由基，其氧化電位為+2.8V，彌補了臭氧自身在堿性條件下的較低氧化電位的缺點(diǎn)，所以在所有的廢水深度處理技術(shù)中，臭氧催化氧化技術(shù)是最具應用前景的，其中用活性炭或者用活性炭負載活性組分材料為催化劑的臭氧催化氧化技術(shù)是目前研發(fā)的熱點(diǎn)。

目前臭氧催化氧化技術(shù)仍然存在以下問(wèn)題：其一，無(wú)論直接臭氧氧化技術(shù)，還是臭氧催化氧化技術(shù)，臭氧本身的利用效率和臭氧投加量決定了水處理的運行成本，而當前已經(jīng)應用和正在研究中的臭氧催化氧化技術(shù)在運行成本上仍比較高；其二，當前大部分的臭氧氧化工藝或者臭氧催化氧化工藝都是批次式或者半批次式的，嚴重限制了臭氧氧化及其催化氧化技術(shù)在工業(yè)上的大規模應用。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

本實(shí)驗以地下煤氣化廢水生化出水為研究對象，通過(guò)連續處理方式考察了微量臭氧催化氧化深度處理廢水的效果，并通過(guò)對比實(shí)驗確定了最優(yōu)的臭氧投加量。

1實(shí)驗部分

1.1生化出水水質(zhì)

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