催化臭氧氧化法深度处理焦化废水的研究.pdf

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1、２０１７年４月武钢技术Ａｐｒ．２０１７第５５卷第２期ＷＩＳＣＯＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ．５５Ｎｏ．２·４３·催化臭氧氧化法深度处理焦化废水的研究刘璞１，王丽娜１，张垒１，刘尚超１，付本全１，王凯军２，刘霞２（１．武钢研究院，湖北武汉４３００８０；２．武汉平煤武钢联合焦化有限责任公司，湖北武汉４３００８３）摘要：采用自制的γ－Ａｌ２Ｏ３基催化剂进行催化臭氧氧化焦化废水的试验，当铁锰铜镍质量比为１∶１∶１∶１，催化剂处理效果最佳。通过单因素试验分析了一定条件下的反应时间、催化剂用量、废水ｐＨ值、反应温度对废水处理效果的影响，确定催化臭氧氧化最佳工艺参数为：反应时间为５０ｍｉ

2、ｎ，臭氧产量为１０ｇ／ｈ，催化剂投加量为５ｇ／Ｌ，废水ｐＨ值为９，反应温度为６０℃。经催化臭氧氧化工艺处理后，焦化废水ＣＯＤ、ＮＨ３－Ｎ、色度的去除率分别为５４．６７％，７７％，９０％。各项指标达到炼焦化学工业污染物排放标准。关键词：焦化废水；臭氧氧化；催化剂中图分类号：Ｘ７０３．１文献标识码：Ａ文章编号：１００８－４３７１（２０１７）０２－００４３－０３Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃａｔａｌｙｔｉｃｏｚｏｎａｔｉｏｎｆｏｒａｄｖａｎｃｅｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｃｏｋｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒ１，ＷＡＮＧＬｉｎａ１，ＺＨＡＮＧＬｅｉ１，ＬＩＵＳｈａｎｇｃｈａｏ１，ＦＵＢｅｎｑｕａ

3、ｎ１，ＷＡＮＧＫａｉｊｕｎ２，ＬＩＵＸｉａ２ＬＩＵＰｕ（１．ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｅｎｔｅｒｏｆＷＩＳＣＯ，Ｗｕｈａｎ４３００８０，Ｃｈｉｎａ；２．ＷｕｈａｎＰｉｎｇｍｅｉＷＩＳＣＯＵｎｉｔｅｄＣｏｋｉｎｇ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ４３００８２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｎｃａｔａｌｙｔｉｃｏｚｏｎａｔｉｏｎｆｏｒｃｏｋｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒｂｙｓｅｌｆ－ｍａｄｅγ－Ａｌ２Ｏ３ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｃａｔａｌｙｓｔｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．ＷｈｅｎｍａｓｓｒａｔｉｏｂｅｔｗｅｅｎＦｅ，Ｍｎ，ＣｕａｎｄＮ

4、ｉｗａｓ１：１：１：１，ｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｃａｔａｌｙｓｔｗａｓｔｈｅｂｅｓｔ．Ｕｎｄｅｒｃｅｒｔａｉｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ，ｃａｔａｌｙｓｔｄｏｓａｇｅ，ｐＨｖａｌｕｅｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｓｉｎｇｌｅ－ｆａｃｔｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｏｐｔｉｍａｌｔｅｃｈｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｃａｔａｌｙｔｉｃｏｚｏｎａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗｅ

5、ｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｉｓ５０ｍｉｎ，ｏｚｏｎｅｏｕｔｐｕｔｉｓ１０ｇ／ｈ，ｃａｔａｌｙｓｔｄｏｓａｇｅｉｓ５ｇ／Ｌ，ｐＨｖａｌｕｅｉｓ９，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓ６０℃．Ｔｈｒｏｕｇｈｃａｔａｌｙｔｉｃｏｚｏｎａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｒｅｍｏｖｉｎｇｒａｔｉｏｏｆＣＯＤ，ａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｃｈｒｏｍａｏｆｃｏｋｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒｗｅｒｅ５４．６７％，７７％ａｎｄ９０％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｉｎｄｅｘｅｓｒｅａｃｈｅｄｅｍｉｓｓｉｏｎｓｔａｎｄａｒｄｏｆｐｏｌｌｕｔａ

6、ｎｔｓｆｒｏｍｃｏｋｉｎｇｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｋｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｏｚｏｎａｔｉｏｎ；ｃａｔａｌｙｓｔ焦化废水是冶金行业最大的污染源之一，其试验中，考察了影响催化臭氧氧化处理焦化废水处理与排放问题一直是困扰焦化企业生产运营的的主要因素，同时对工艺参数进行优化，使处理后一大难题。针对焦化废水的深度处理技术主要有出水关键指标达到国标要求。活性炭吸附技术、膜技术、高级氧化技术（臭氧氧１试验部分化、Ｆｅｎｔｏｎ氧化、电催化氧化等）、生物滤池技术以及上述技术的组合工艺等。通过已开展的试验１．１试剂材料结果对比发现，吸附、膜分离等技术在废

7、水深度处原水取自国内某焦化厂生化处理后出水，废理中有较好的处理效果，但普遍存在成本较高的水呈棕色，有异味，ＣＯＤ值为１２０ｍｇ／Ｌ，ＮＨ３－Ｎ［１］问题。浓度为３ｍｇ／Ｌ，色度为９６倍，ｐＨ值为７．５。催化臭氧氧化法深度处理焦化废水具有对生γ－Ａｌ２Ｏ３呈粒状，粒径为３ｍｍ。试验中所用药品物难降解物质氧化能力强、分解速度快、对污染物均为分析纯试剂。［２－３］去除率高、成本可控等优点。本研究以１．２试验装置和方法γ－Ａｌ２Ｏ３为载体，制备了负载铁、镍、铜和锰的催化试验装置由臭氧发生器和试验反应器组成。［４］剂，并将其用于催化臭氧