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、煤氣凈化及焦化產品回收過程中產生的高濃度有機廢水,成分復雜,含有數十種無機和有機化合物,無機化合物主要是銨鹽、硫氰化物、硫化物、氰化物等,有機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、雜環有機化合物共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物,由于其毒性大,具有致畸、致癌和難生物降解等特點,致使傳統生物處理方法對其降解效果不佳,出水化學需氧含量(CODcr)濃度偏高[2],難以達到國家排放標準[3]。

臭氧催化氧化技術是一種高效的污水深度處理技術,是近年來工業污水處理領域的研究熱點。臭氧催化氧化法即在傳統的單獨臭氧氧化體系中引入催化劑,以提高臭氧的氧化電勢[6-7],同時利用催化劑協同臭氧氧化可以降低反應活化能或改變反應歷程,誘導臭氧分解產生比臭氧活性更高且幾乎無選擇性的各類自由基(主要為羥基自由基?OH)[8-10],達到快速、*大限度去除有機物的目的。

3結論

1)廢水初始pH值、臭氧投加量和反應時間對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),反應時間為1．5h。試驗結果為工藝選擇和工程設計提供了依據。

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速率是臭氧單獨氧化的3．35倍,且同等條件下對CODcr的去除率提高了50%。

3)在試驗條件下,進水CODcr為140~200mg/L,采用自有催化劑SODO-Ⅱ(γ-Al2O3負載型雙組分金屬氧化物)進行68d的連續中試試驗結果表明,CODcr平均去除率大于60%,出水均滿足《煉焦化學工業污染物排放標準》(GB16171—2012)的直接排放限值要求,且工藝運行穩定。

催化劑使用前后,比表面積、孔結構等均未發生明顯變化,催化劑未發生失活現象。噸水運行費用為1．30元左右,僅是傳統強制混凝沉淀工藝的1/4~1/2,同時臭氧催化氧化技術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險。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