铭源采用吸附法、混凝沉淀法深度处理煤气化废水的方法

来源: 铭源凯德过滤设备（北京）有限公司

铭源采用吸附法、混凝沉淀法深度处理煤气化废水的方法

     煤气化废水主要来源于煤气洗涤、冷凝以及净化等过程，该种废水成分复杂，含有大量芳香烃类、酚类、杂环类、长链烷烃类、氰和氨氮等有毒有害物质，是*种典型的高毒性、高浓度、难生物降解的工业废水。*般传统处理工艺对煤气化废水的处理效果有限，很难达到*或地方要求的污水水质排放标准。近年来， 采用吸附法、混凝沉淀法、电化学法、生物处理法和高*氧化法等对煤气化废水处理进行了较为广泛的研究。其中，臭氧氧化技术具有反应速度较快和可有效改善可生化性等优点，逐渐得到广泛应用。但臭氧氧化技术存在对有机物氧化选择性强、成本高和利用率低等缺点。理论研究表明，过氧化氢能够提高臭氧氧化过程中·OH的产生速率，·OH对有机物的氧化无选择性，可以将难降解的大分子有机物氧化成易降解的酸和醛等小分子有机物，并有可能进*步氧化成CO2和H2O，同时达到脱色和去除COD的良好效果，大大提高了臭氧的利用效率，且反应无二次污染。
　　铭源采用臭氧氧化和过氧化氢强化臭氧氧化技术对煤气化废水进行了研究，考察反应时间、初始pH、H2O2投加量以及投加方式、自由基抑制效应等实验因素对煤气化废水处理效果的影响。
　　1 实验部分
　　1.1 实验仪器与材料
　　UV2600紫外分光光度计;AL104-IC电子天平;GWA-UN纯水机;pHS-3C精密pH计;YE-TG-10P臭氧发生器;CTL-12A化学需氧量速测仪。
　　煤气化废水取自某煤气化工程项目。该废水为生物处理后的二沉池出水，经过了隔油、脱酚除氨、厌氧及好氧生物处理，水质稳定、色度较高、可生化性差、出水不达标。废水初始水质指标：pH为8.78、色度600倍(稀释倍数法)、BOD5为5.5 mg/L、COD为126.2 mg/L、B/C为0.04、氨氮为8.8 mg/L、浊度1.09 NTU。
　　实验中使用的H2O2溶液(30*)、H2SO4、Na2S2O3、NaOH和KI等试剂均为分析纯。
　　1.2 实验方法
　　以空气作为气源，经过臭氧反应器高压放电生成空气和臭氧的混合气体，该混合气体由硅胶管通入反应器中，经钛曝气头曝气，尾气采用KI溶液(质量分数2*)吸收，反应器采用鼓泡式接触柱，高60 cm，内径为3.5 cm。采用间歇式运行方式，将500 mL废水置于反应器中，含臭氧的混合气体通过反应器底部的曝气头连续进入反应器，均匀曝气。残余气体进入盛有过量KI溶液的吸收装置，达到设定时间后停止曝气。取适量水样，立即加入适量的0.1 mol/L Na2S2O3溶液终止反应，并测定水样的BOD5、色度、COD及浊度等指标。所有反应均在常温常压下进行。
　　1.3 分析方法
　　臭氧采用CJ/T 3028.2—1994《臭氧发生器 臭氧浓度、产量、电耗的测量》测定。pH采用GB 6920—1986《水质 pH的测定 玻璃电*法》测定。色度采用GB11903—1989《水质 色度的测定 稀释倍数法》测定。BOD5采用HJ 505—2009《水质 五日生化需氧量(BOD5)的测定 稀释与接种法》测定。COD采用GB 11914—1989《水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法》测定。
　　2 实验结果与分析
　　2.1 单独O3氧化条件下反应时间对废水色度和COD去除率的影响
　　取煤气化废水3 L，平均分为6份，初始pH为8.78，设定反应时间分别为20、30、40、50、60、70 min，考察单独O3氧化条件下反应时间对废水色度和COD去除率的影响，随初始pH的升高，废水的色度去除率及COD去除率均升高，当初始pH达9.88时COD去除率和色度去除率*大，分别为52.51*、97.50*。初始pH继续升高，COD与色度去除率反而有所下降。这与O3反应机理有关：酸性条件下以直接氧化为主;碱性条件下以间接氧化为主，氧化无选择性。但当pH>9.88，体系中OH-浓度过大，会抑制HO2·的生成速率，进而减少·OH的生成，另外自由基之间发生相互猝灭的反应几率增大，降低了臭氧的利用效率。因此实验选择*初始pH为8.78。

3 结论
　　(1)单独臭氧氧化技术对煤气化废水的处理效果明显，O3/H2O2技术对煤气化废水的处理效果优于单独臭氧氧化处理技术;且在O3/H2O2反应体系中，*pH有所降低。
　　(2)O3/H2O2氧化煤气化废水的*运行参数：反应时间为40 min，初始pH为8.78，臭氧、H2O2投加量分别为126.2、57 mg/L，此时废水色度、浊度、COD的去除率分别达到99.00*、68.81*、64.42*;B/C由0.04提高到0.34，废水的可生化性显着提高。
　　(3)H2O2总投加量相同的条件下，多次投加可获得明显优于*次性投加的去除效果，且在H2O2投加量逐渐增大的投加方式下，COD去除率*。
　　(4)叔丁醇的加入*大地抑制了O3/H2O2体系的氧化反应，说明O3/H2O2去除煤气化废水中的COD主要是·OH的贡献。
　　综上所述，O3/H2O2技术处理煤气化废水是*种高效且无二次污染的处理技术。臭氧和·OH等自由基对废水中的大分子有机物进行氧化，使其转化为小分子有机物或完全氧化为CO2和H2O，可以迅速降低废水的色度和COD，并改善其可生化性，使之达标排放，为后续的生化处理创造良好的条件。