摘要:探討以鐵負載活性炭催化降解為核心的物化組合方法對煤化工精餾廢水的預處理效果,并對影響處理效果的諸因素進行了試驗,確定出最佳工藝條件。試驗結(jié)果表明,精餾廢水經(jīng)除硫、脫氨氮、鐵負載活性炭催化氧化預處理后,酚的去除率達90%以上,CODCr去除率可達90%以上,BOD5/CODCr由0.02增至0.43,為廢水的后續(xù)生物處理奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:精餾廢水;預處理;催化氧化;鐵負載活性炭;可生化性

本文采用以鐵負載活性炭催化降解為核心的組合物化法,旨在解決酚類、含硫有機物的降解和脫色問題,提高廢水的可生化性,為煤化工廢水、含酚廢水、焦化廢水處理提供有效的預處理方法。

1實驗部分

1.1原水水質(zhì)、水量及排放標準

本試驗所用的廢水取自某煤化工廠的精餾車間,水質(zhì)呈淡黃色,有強烈刺激性氣味,可生化性極差,BOD5/CODCr為0.0381。廢水的主要水質(zhì)指標(括號內(nèi)為排放標準)是pH:9、色度:40、COD:6 374～11 208(150)mg/L^-1、NH3-N:1 756～2 076(15)mg/L^-1。揮發(fā)度:1 256～2 023(0.5)mg/L^-1、含硫有機物(以硫計):1 536(0.5)mg/L^-1。

1.2儀器及試劑

粉末活性炭(天津市塘沽鄧中化工廠)、粒狀活性炭(國營新華化工廠)、硫酸(分析純),氫氧化鈉 (分析純)、混凝劑(二價聚合氯化鐵AF)、助凝劑 (非離子聚丙烯酰胺PAM)、硫酸亞鐵(分析純);自制鐵負載活性炭。

PHS-25C型酸度計;光電分析天平;722型分光光度計;溫度計;氣體流量計。

1.3鐵負載活性炭催化氧化試驗裝置

采用實驗室自行設(shè)計的實驗裝置如圖1所示, 將適量金屬負載活性碳裝入催化氧化裝置中,計量加入經(jīng)預處理后的精餾廢水,進行曝氣反應。反應過程中適當補加NaOH溶液,調(diào)節(jié)體系pH值,反應結(jié)束后,取樣分析處理出水的COD值。

圖1催化氧化裝置示意圖

1.4測定項目及方法

(1)化學需氧量(COD):重鉻酸鉀法,GB11914-89

(2)生化需氧量(BOD):五日生化法,GB7488-87

(3)氨氮(NH3-N):納氏試劑光度法,GB7479-87

(4)揮發(fā)酚:4-氨基安替比林直接光度法, GB7490-87

(5)pH值:PHS-25型酸度計,玻璃電極法, GB6920-86

1.5試驗方法

1.5.1曝氣除硫、混凝

于廢水中加入適量活性炭,經(jīng)曝氣、混凝處理后,測定上清液的水質(zhì)指標。研究考察活性炭的種類、活性炭的用量、曝氣量、曝氣時間、廢水的pH值及混凝等條件對精餾廢水處理效果影響,確定出最優(yōu)工藝參數(shù)。

混凝處理利用燒杯攪拌的試驗方法進行,取一定體積的曝氣除硫出水于燒杯中,投加優(yōu)選量的二價聚合氯化鐵(AF)藥劑,并用10%的NaOH調(diào)整廢水pH值,快速攪拌2～3 min后,投加少許0.1%的 PAM,使形成礬花。待固液分離后,取上清液進行檢測并進行后續(xù)試驗。

1.5.2空氣吹脫除氮

于曝氣除硫、混凝處理后的上清液中加堿液, 調(diào)節(jié)pH值,并用空氣進行吹脫,考查廢水pH、溫度和吹脫時間對除氮效果的影響,確定出最佳工藝條件。

1.5.3鐵負載活性炭催化氧化

將適量鐵負載活性炭裝入催化氧化裝置中,計量加入脫氮后的廢水進行曝氣處理;考察廢水pH、溫度、曝氣時間、曝氣量對處理效果的影響,并確定出最佳工藝參數(shù)。

2 結(jié)果與討論

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