高级氧化技术处理煤化工废水研究进展
高级氧化技术水处理研究进展
污染等优点。此 外 ,在催化剂的作用下,会形成_〇H, 加 快 其 与 有 机 物 的 反 应 速 率 ,降 解 效 果 更 佳 [2'
水的处理。
孙舟[2|]等将该技术与生物活性炭技术(PACT )
黄绍松|U1等 将 Fenton氧化技术与氧化钙联合使 联合使 用 ,向催化剂体系中加人60 m g l 1活性炭粉
Abstract: A d v a n c e d oxidation process ( A O P s ) c a n directly mineralize w a s t e w a t e r or use oxidation to increase the b i o d e g r a d a b i l i t y o f pollutants. D u e to its s i m p l e opera t i o n , m i l d r e a c t i o n c o n d i t i o n s , h i g h effici e n c y a n d t h e ability to c o m p l e t e l y m i n e r a l i z e o r d e c o m p o s e m o s t o r g a n i c matter, it h a s attracted w i d e attention a n d h a s b e c o m e a h o t topic today. In this paper, the m e c h a n i s m o f various a d v a n c e d o x idation t e c h n o l o g i e s w a s s ystematically explained, s u c h as photocatalytic oxidation technology, c hemical oxidation technology, w e t catalytic technology, electrochemical oxidation technology, a n d supercritical w a t e r oxidation tech n o l o g y a n d so on. A t the s a m e time, the adva n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s o f v a r i o u s t r e a t m e n t m e t h o d s w e r e c o m p a r e d a n d a n a l y z e d . A t last, t h e d e v e l o p m e n t t r e n d o f a d v a n c e d oxidation technology w a s prospected. K e y w o r d s : A d v a n c e d oxidation; Processing technology; Oxidation; Refractory organic pollutants
高级氧化技术在废水处理中的应用进展探究
高级氧化技术在废水处理中的应用进展探究摘要:介绍了高级催化氧化技术的原理及特点,分析了催化臭氧氧化、UV-Fenton、TiO2光催化氧化、电催化氧化、湿式催化氧化、超临界水催化氧化、超声波催化氧化、微波辅助催化氧化等常用高级催化氧化技术的研究现状。
指出了现有技术在工程应用中的局限性,讨论了工艺创新和新型催化材料开发的趋势。
关键词:高级氧化;羟基自由基;废水处理;催化氧化在社会经济体制不断改革的背景下,社会发展逐渐朝向生态环保建设。
由于我国水资源处于短缺状态,水资源污染问题成了人们关注焦点,尤其是化工行业对水资源污染程度极为严重,促使化工企业要结合自身发展情况,采取有效策略以解决水资源污染问题。
对于化工合成制药而言,由于废水含盐量高,相对来讲处理难度较大,需要企业意识到废水处理的重要性,加大废水处理投资力度,不断提升废水处理技术水平,以提升废水处理效率,最大程度减少环境污染,促使企业持续稳定发展。
如果企业对废水处理不够重视,没有采取有效解决措施,将会直接影响企业长久发展,对社会经济稳定增长起到制约作用。
由此看出,化工合成制药企业只有做好废水处理相关事宜,才可以在激烈市场竞争中发挥优势,对企业快速发展起到推动作用,同时也是我国生态环保事业发展的必要条件。
1 废水的特性和危害性1.1 废水特性工业废水具有排放量大、处理难度大的特性。
只有将废水进行分类,针对性地采取措施,才可以达到废水排放标准,对企业发展具有重要意义。
废水分类可以结合生产流程进行划分,还可以结合废水排放标准划分。
行业发展十分迅速,废水排放量随之大幅度增加,给废水处理工作带来前所未有的难题。
由于每个生产环节都可能会产生成分复杂的废水,同时每种废水都具有不同的处理难度,需要相关技术人员掌握废水处理技术特点,根据企业实际需求以采取有效处理措施。
1.2 废水危害性废水处理是行业发展过程的重点难题,某些材料在加工过程中产生大量危害物质,有些物质很难被降解,给自然环境带来恶劣影响,只有解决废水问题,才能帮助化工行业不断前行,推动我国绿色经济不断发展。
废液处理中的高级氧化技术研究进展及应用实践
废液处理中的高级氧化技术研究进展及应用实践引言:废液处理是当前环境保护领域的重要课题之一,废液通常含有大量的有机物、重金属以及其他有害物质,对环境和人类健康造成严重威胁。
高级氧化技术被广泛应用于废液处理中,具有高效、可控、环境友好等优点。
本文将就废液处理中的高级氧化技术研究进展及应用实践进行探讨。
一、高级氧化技术简介高级氧化技术是一组基于氧化剂的化学过程,可通过产生强氧化性自由基对有机物进行氧化降解。
常用的高级氧化技术包括臭氧氧化、紫外光解技术、过氧化氢氧化、电化学氧化等。
这些技术能够有效降解有机污染物,并在环境中生成较为稳定的无毒产物。
二、高级氧化技术研究进展1. 臭氧氧化技术臭氧氧化技术是一种常见的高级氧化技术,通过臭氧的强氧化性实现对废液中有机物的降解。
近年来,前沿研究主要集中在提高臭氧生成效率、臭氧反应器的设计优化以及臭氧与其他氧化剂的协同作用等方面。
进一步研究发现,调节臭氧生成与反应器设计可以有效提高效率和经济性。
2. 紫外光解技术紫外光解技术是利用紫外光的辐射产生的自由基进行氧化降解。
研究表明,合理选择紫外辐射波长和光源功率可以显著提高反应速率。
此外,开展了对光催化和光光催化的深入研究,提高了紫外光解技术的效率和降解效果。
3. 过氧化氢氧化技术过氧化氢氧化技术是指通过过氧化氢进行氧化降解有机物。
近年来,研究人员主要关注的是寻找高效催化剂和反应条件的优化。
高效催化剂的应用可以加速过氧化氢的分解和生成氢氧自由基的速率,从而提高废液处理的效率。
4. 电化学氧化技术电化学氧化技术运用电流作为氧化剂直接氧化有机物。
研究证明,电极催化剂的开发以及运行参数的优化对电化学氧化技术的效果具有重要意义。
此外,采用电化学氧化与其他高级氧化技术相结合或与其他技术协同作用,能够进一步提高处理效率。
三、高级氧化技术的应用实践高级氧化技术在废液处理中的应用实践日益广泛。
以下是几个应用实践案例的介绍:1. 废水处理厂中的高级氧化技术废水处理厂面临着处理大量有机物和污染物的挑战。
高级氧化法在煤化工废水深度处理中的研究应用现状
高级氧化法在煤化工废水深度处理中的研究应用现状摘要:作为一系列能够将低浓度难降解有机物完全矿化的水处理方法,高级氧化法的研究和应用成为水与废水处理的热点之一。
同时,煤化工废水中含有大量难降解有机物,虽然可以使用生物降解法等进行二级处理,但是很难将其中的有机物完全去除。
本文总结了不同高级氧化法在煤化工废水中的研究现状,并进行分析和评价,以期对正在进行和将要进行的工业化应用起到指导作用,达到废水零排放的目标。
关键词:高级氧化法深度处理煤化工废水研究应用煤化工是以开采的煤为原料,经一系列化学化工过程使其转化为各种燃料和化学品的综合工业过程。
作为传统行业之一,煤化工的高能耗、高排放、低效率特点一直制约着该行业的发展。
虽然近年来新型绿色煤化工技术的引入对污染现状有所改善,但是煤化工行业对环境的严重污染仍然无法有效解决。
其中,以废水排放对环境影响最为严重。
这些废水主要来源于焦化、气化和液化工艺,特点是可生化性差(COD在2000至4000 mg/L之间,而BOD5则在500到1400 mg/L 之间)、成分复杂,其中大部分为有毒有害物质(除含有各种酚类物质,还有各种多环芳烃、杂环化合物、氰化物、石油烃和硫氰化物等)[1]。
目前,对于煤化工废水主要采用生物法作为二级处理方式来去除其中大部分有机物。
但是二级处理后仍然含有低浓度的难降解有机物,这些有机物大部分属于“三致”(致癌、致畸、致突变)物质,排放到水体后会对人体和动物造成严重危害,因此是导致煤化工废水难以达到国家排放标准的关键因素[2]。
因此,煤化工废水的“深度处理” 是关系国家经济发展和民生的大事,必须通过一定的方法将其进行无害化处理,实现废水“零排放”的目标。
一、煤化工废水深度处理方法污水深度处理是指城市生活污水或工业废水经一级、二级处理后,为了达到一定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活的进一步水处理过程。
煤化工废水经生化处理后,出水的COD、氨氮等浓度虽有极大的下降,但由于难降解有机物的存在使得出水的COD、色度等指标仍未达到排放标准。
高级氧化处理有机污水技术进展
高级氧化处理有机污水技术进展高级氧化处理有机污水技术进展随着工业化和城市化的快速发展,有机污水成为一大环境问题,对水生态系统和人类健康产生严重影响。
传统的物理化学处理方法对于有机污水的去除效果有限,因此高级氧化处理技术应运而生。
高级氧化处理技术是一种通过利用高能量的氧化剂来降解有机污染物的方法。
在该技术中,氧化剂能够产生活性自由基,这些自由基对有机污染物的分子结构进行破坏,从而将其转化为无害的物质或者更易降解的化合物。
因此高级氧化处理技术被广泛用于有机污水的处理。
其中,光催化是高级氧化处理技术中的一种重要方法。
光催化利用光能激发催化剂表面的电子,形成电子-空穴对,并通过活性氧或其他活性物种将有机污染物分解为水和二氧化碳。
常见的光催化材料包括二氧化钛、锌氧化物等。
光催化技术具有高效、无毒、无需添加外部氧化剂等优点,因此被广泛应用于有机污水的处理。
此外,臭氧氧化也是一种常用高级氧化处理技术。
臭氧(O3)是一种强氧化剂,可以氧化分解污染物。
臭氧氧化技术主要通过产生氧化酶、活性氧自由基以及非选择性氧化作用来分解有机污染物。
臭氧氧化技术不受水质pH值的影响,对多种有机污染物具有很好的降解效果。
另外一种高级氧化处理技术是电化学氧化。
电化学氧化通过在电极上施加电流来生成氧化剂,进而将有机污染物进行氧化降解。
主要电化学氧化技术包括电动力学技术、电喷雾飞行时间质谱技术等。
电化学氧化具有运行成本低、处理效果好、无需添加外源化学品等优点,因此得到了广泛应用。
高级氧化处理技术在有机污水处理中已取得了一些进展。
例如,在废水处理厂中利用二氧化钛光催化技术能够显著提高有机物的去除效率。
一些研究表明,使用臭氧处理生活污水能够有效去除细菌和病毒,使水质达到更高标准。
此外,电化学氧化技术也在冶金废水处理中得到了应用,不仅可以有效地去除有机污染物,还能够使得废水中的重金属得以回收利用。
尽管高级氧化处理技术在有机污水处理领域已取得了一些进展,但仍面临一些挑战。
高级氧化技术处理煤化工废水研究进展
( 辽宁石 油化 I 大 学,辽 宁 抚 顺 1 1 3 0 0 1 )
摘
要 :高级氧化技 术是一种新型高效绿色 的水处理技术 ,该技术可 以克服传统物化法 、生化法的技术缺
点 ,提高废水的可生化性和降解效 率。综述 了臭氧与非均相催 化臭 氧氧化技术 、催化湿式 氧化技术 、超声波氧
Ab s t r a c t :T h e a d v a n c e d o x i d a t i o n t e c h n o l o g y 1 S a n e w g r e e n wa t e r t r e a t me n t t e c h n o l o g y t h a t c a n o v e r c o me d i s a d v a n t a g e s o f t r a d i t i o n a 1 p h y s i c a l — c h e mi c a 1 me t h o d a n d b i o l o g i c a l me t h o d . a n d i mp r o v e wa s t e wa t e r b i o d e g r a d a b i l i t y a n d d e g r a d a t i o n e ic f i e n c y o f c o a l c h e mi c a l i n d u s t r y wa s t e wa t e r .I n t h i s p a p e r ,o z o n e a n d h e t e r o g e n e o u s c a t a l y t i c o z o n e o x i d a t i o n t e c h n o l o g y , c a t a l y t i c we t o x i d a t i o n t e c h n o l o g y ,a d v a n c e d o x i d a t i o n p r o c e s s e s , e l e c t r o c h e mi c a l o x i d a t i o n t e c h n o l o g y , p h o t o c a t a l y s i s o x i d a t i o n t e c h n o l o g y ,s u p e r e r i t i c a l wa t e r o x i d a t i o n t e c h n o l o g y , F e n t o n o x i d a t i o n t e c h n o l o g y we r e d e s c r i b e d a n d c o mp a r e d .An d i n o r d e r t o p r o mo t e t h e i n d u s t r i a 1 i z a t i o n o f t h e a d v a n c e d o x i d a t i o n t e c h n o l o g y ,s o me s u g g e s t i o n s a b o u t f u r t h e r r e s e a r c h we r e p r o p o s e d ,s u c h a s i n — d e p t h s t u d y o n r e a c t i o n me c h a n i s m o f t h e a d v a n c e d o x i d a t i o n t e c h n o l o g y , o p t i mi z a t i o n o f r e a c t i o n e q u i p me n t s a n d r e d u c i n g t h e c o s t . Ke y wo r d s : Ad v a n c e d o x i d a t i o n t e c h n o l o g y: Co a l c h e mi c a l i n d u s t r y wa s t e wa t e r : Hy d r o x y l r a d i c a 1 : Ca t a l y s i s
煤化工废水处理技术进展及发展方向
煤化工废水处理技术进展及发展方向摘要:随着我国经济水平的发展,煤化工行业也实现了持续的进步,但是该行业的快速进步势必会带来大量的水污染问题,在当下绿色发展战略的影响下,煤化工废水处理的质量直接影响到煤化工行业的发展方向,因此,革新美化公共废水处理技术是当下工作中的重中之重。
本文从煤化工行业的特点入手,结合大量的实践经历,并对国内外的废水处理技术进行了深入的剖析和探究,并对废水处理的相关技术进行了展望,希望能够推动煤化工行业的前进与发展。
关键词:煤化工、废水处理、发展方向、展望、趋势一、引言煤化工是我国化工行业的重要组成部分,从目前国内的现状来看,煤化工行业产生的废水量非常巨大,在这些废水中,含有大量的芳烃、酚氨等成分的物质,而且这些物质具有很强的难降解性,这些废水处理起来非常具有难度,此外,在我国的部分区域中,水环境的容量是比较匮乏的,如果煤化工快速发展则会对当地的水环境造成破坏,从而影响整个区域的生态环境。
随着绿色协调发展观念的逐步深入,国家也出台了相关政策,要求煤化工企业的废水回收率要达到95%以上,所以从某种意义上说,煤化工废水处理技术不仅关系到整个煤化工产业的健康、良性发展,也是实现煤化工行业转型的重要举措。
下文将以实践经验作为出发点,对其中的一些关键性技术进行了深入的探究,希望能够推动煤化工行业的发展。
二、煤化工废水分析2.1、煤焦化废水分析煤焦化的过程会产生大量的工业废水,这些废水含有大量的氨、酚等成分,而且废水的排放量非常巨大。
从其化学反应过程来看,煤焦化主要是指将煤炭在高温、以及隔绝空气的条件下,煤炭受热分解为煤气、焦油等物质的过程,通过对排放物的分析,其中含有大量的多环芳烃、苯系物等成分的化学物质,而且就目前的处理技术来看,废水处理达标率是非常低的。
2.2、煤气化废水分析煤气化和煤焦化还是存在着比较大的区别的,从化学反应的本质来说,煤气化主要是由于煤原料在一定温度和压力的条件下转化为水煤气的过程,在这个过程中,会产生大量的污染物,而且由于煤状态的不同,污染物的成分也呈现出不同的特点,但是总体来说,煤气化的废水是一种高浓度且非常难降解的工业废水。
《2024年高级氧化技术在废水处理中的应用进展》范文
《高级氧化技术在废水处理中的应用进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展,废水排放量大幅增加,水污染问题日益严峻。
作为环境保护领域的重要组成部分,废水处理技术的创新和优化至关重要。
高级氧化技术以其卓越的效率、灵活的应用性和环保性成为近年来研究的热点。
本文旨在探讨高级氧化技术在废水处理中的应用进展。
二、高级氧化技术的概述高级氧化技术(AOPs)是一种利用强氧化剂产生羟基自由基(·OH)来处理有机废水的技术。
·OH具有极高的反应活性,可与废水中的有机物发生快速反应,生成二氧化碳和水等无害物质,从而达到去除有机污染物的目的。
三、高级氧化技术的种类及其特点1. 湿式氧化法:通过氧气或空气作为氧化剂,在高温高压条件下与废水中的有机物进行反应。
其优点是处理效率高,但需要较高的能源消耗。
2. 臭氧氧化法:利用臭氧的强氧化性来处理废水中的有机物。
此方法操作简单,但处理效果受臭氧浓度和反应时间的影响。
3. 光催化氧化法:利用光催化剂(如TiO2)在光照条件下产生·OH来处理废水。
此方法环保、节能,具有广泛的应用前景。
四、高级氧化技术在废水处理中的应用进展1. 在工业废水处理中的应用:高级氧化技术被广泛应用于石油化工、印染、制药等行业的工业废水处理。
例如,利用湿式氧化法处理石油化工废水中的有毒有害物质;利用光催化氧化法降解印染废水中的难降解有机物等。
2. 在城市污水处理中的应用:高级氧化技术可用于提高城市污水的处理效果和处理后水的再利用价值。
如通过臭氧氧化法对污水处理厂的出水进行深度处理,降低生物毒性和臭味等。
3. 高级氧化技术的联合应用:随着研究的深入,学者们发现将多种高级氧化技术进行联合应用可达到更好的处理效果。
例如,结合光催化氧化法和臭氧氧化法形成的光电-臭氧催化系统可进一步提高废水处理的效率和质量。
五、存在的问题及展望尽管高级氧化技术在废水处理中取得了显著的进展,但仍存在一些问题。
高级氧化技术在工业废水处理中的研究应用
高级氧化技术在工业废水处理中的研究应用高级氧化技术是一种通过生成高活性自由基或强氧化剂来降解废水中有机物的技术。
它在工业废水处理中具有许多重要的研究应用。
本文将介绍高级氧化技术在工业废水处理中的应用,并探讨其研究进展和未来发展趋势。
高级氧化技术包括光催化氧化、臭氧氧化和超声氧化等。
这些技术都可以生成高活性自由基或强氧化剂来处理废水中的有机污染物。
光催化氧化是最常见且研究最为广泛的高级氧化技术之一。
通过将催化剂与光源结合,可以利用光能激发催化剂表面产生自由基,进而降解废水中的有机物。
光催化氧化技术具有处理效果好、操作简单、无二次污染等优势,因此在工业废水处理中得到了广泛应用。
高级氧化技术在工业废水处理中主要应用于有机污染物的降解和废水的预处理。
有机污染物是工业废水中的主要污染物之一,它们对水体有毒性和致癌性,对环境和人体健康造成严重威胁。
高级氧化技术可以将有机污染物分解为无害的物质,从而达到净化废水的目的。
在工业废水处理过程中,常常需要对废水进行预处理,以去除其中的大颗粒物质和沉积物,以减少对后续处理设备的负担。
高级氧化技术可以通过氧化污染物表面产生的氧化物射线或化学反应来清除废水中的颗粒物质和沉积物,为后续处理设备提供干净的水体。
研究表明,高级氧化技术在工业废水处理中具有良好的效果。
许多学者通过实验研究和数值模拟等方法,对高级氧化技术的处理机理进行了深入的探讨。
他们发现,催化剂种类、光源强度、废水pH值等因素对高级氧化技术的效果有着重要影响。
在研究应用方面,许多学者通过改变催化剂的性质、优化光源的选择和设计新型反应器等手段,进一步提高了高级氧化技术的处理效率和稳定性。
尽管高级氧化技术在工业废水处理中取得了一定的成果,但仍存在一些挑战和问题。
高级氧化技术的成本较高,催化剂价格昂贵且易受到污染物的影响。
高级氧化技术的反应时间相对较长,需要较长的处理时间才能达到理想的净化效果。
高级氧化技术在实际应用中存在一定的局限性,例如对特定有机污染物的降解效果较差。
煤化工废水处理工艺研究现状及发展前景
煤化工废水处理工艺研究现状及发展前景煤化工废水处理工艺是煤化工产业中非常重要的一环,煤炭在加工过程中会产生大量含有各种有机物和无机盐的废水,如果这些废水没有得到有效处理,将对环境造成严重的污染和危害。
煤化工废水处理工艺的研究和发展具有重要的意义,它不仅可以减少环境污染,还能实现资源的循环利用。
本文将对煤化工废水处理工艺的现状及发展前景进行探讨。
一、煤化工废水的特点煤化工废水的主要特点是含有大量有机物和无机盐。
有机物主要来自煤的加工和转化过程,包括苯、酚、醇类化合物等,这些物质具有较高的毒性和难降解性,如果直接排放到环境中将会对水体生态环境造成严重破坏。
煤化工废水中含有大量的无机盐,如氰化物、硫化物、氯化物等,这些物质会导致水体的化学性质发生改变,对水生生物产生毒害作用。
二、煤化工废水处理工艺研究现状针对煤化工废水的特点,目前研究人员已经提出了多种废水处理工艺,包括化学法、生物法、物理法等。
生物法是目前应用最为广泛的一种方法,其原理是通过微生物的作用将有机物降解为无害物质,达到净化水质的目的。
生物法的优点是处理成本低、技术成熟,但是存在着对水质和温度的要求较高,处理效果易受外界因素影响等问题。
化学法和物理法也被用于煤化工废水处理,化学法主要通过加入化学药剂使废水中的污染物发生沉淀或氧化还原反应,将有机物和无机盐去除或转化为无害物质。
物理法主要采用过滤、吸附、膜分离等技术,将废水中的杂质物理上分离或去除。
这些方法在处理效果和稳定性上有一定的优势,但是对药剂和设备的要求较高,处理成本相对较高。
三、煤化工废水处理工艺发展前景随着环保意识的提高和科技的进步,煤化工废水处理工艺在技术上还有很大的发展空间。
未来的发展方向主要体现在以下几个方面:1. 微生物生物技术的发展随着对微生物的深入研究,生物技术在废水处理中的应用将更加广泛。
未来可以通过改良微生物菌种,提高其对有机物的降解能力,同时研究新型的生物反应器,提高废水处理的效率和稳定性。
高级氧化技术在污水处理中的研究进展
高级氧化技术在污水处理中的研究进展高级氧化技术在污水处理中的研究进展一、引言随着经济的迅速发展和城市化进程的加快,污水处理问题日益突出。
由于传统的污水处理方法存在着投资高、占地面积大、排放标准难以满足等问题,高级氧化技术作为一种高效、环保的污水处理技术,引起了广泛关注。
本文将对高级氧化技术在污水处理中的研究进展进行详细探讨。
二、高级氧化技术的原理和分类高级氧化技术基于氧化还原反应,通过产生一系列强氧化剂(如氢氧自由基、超氧阴离子等),使有机物在极端氧化条件下得到降解。
根据不同的氧化剂类型和反应条件,可以将高级氧化技术分为光化学氧化、电化学氧化和催化氧化等。
1. 光化学氧化光化学氧化技术利用紫外、可见光或可见光和紫外光的辐射照射下,产生的活性氧自由基以及其他活性物质,进行氧化反应。
常见的光化学氧化技术包括光催化氧化和光致电化学氧化。
2. 电化学氧化电化学氧化技术是利用电化学反应产生的自由基或极化产物进行氧化反应。
主要包括阳极氧化、电解氧化、电解臭氧氧化等。
3. 催化氧化催化氧化技术通过添加催化剂,在温和条件下促进氧化反应的进行。
常用的催化剂有过渡金属离子、氧化剂和酸碱性物质等。
三、高级氧化技术在污水处理中的应用高级氧化技术在污水处理中应用广泛,可分为有机污染物的降解和无机污染物的去除两个方面。
1. 有机污染物的降解高级氧化技术对有机污染物的降解具有高效、快速和彻底的特点。
以光化学氧化技术为例,光催化氧化通过紫外光的照射,产生的氢氧自由基和超氧阴离子可以对有机物进行充分降解,同时还能够分解有机物中的毒性物质和难降解物质。
电化学氧化技术通过电解分解有机物,也能够实现高效降解有机污染物。
催化氧化技术则通过添加催化剂促进反应,实现有机物的部分或完全降解。
2. 无机污染物的去除高级氧化技术在无机污染物去除方面也有很好的应用前景。
电化学氧化和催化氧化技术可以通过氧化还原反应将无机污染物转化为无害的物质。
光化学氧化技术则可以通过紫外光的照射,提高无机污染物的降解速率。
煤化工废水处理技术研究与进展
理论探讨煤化工废水处理技术研究与进展乔慷凯 张 珂(陕西长青能源化工有限公司,陕西 宝鸡 721000)【摘要】煤炭资源是我国重要的能源之一,而且我国煤炭资源的储量居世界前列。
随着我国社会经济的发展,煤资源的消费结构和方式也发生了较大的变化,但是还存在煤炭利用效率不高的现象,加剧了环境污染的现象。
煤化工技术是指以原煤为原料,采用化学等方法等技术措施,使煤炭转化为气态、液态和固态的产品的过程。
煤化工所涉及的产品众多,提升了煤炭的利用效率,是推动煤炭能源高效利用的重要途径。
鉴于此,本文就煤化工废水处理技术研究与进展展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
【关键词】煤化工;企业废水;处理技术;研究进展一、煤化工废水处理技术(一)酚的回收回收酚的方法有溶剂萃取法和蒸汽吹脱法。
蒸汽吹脱法采用碱液吸收废水中直接蒸出的挥发酚,形成酚钠盐溶液,再经中和与精馏回收废水中的酚,蒸汽吹脱法具有工艺简单,经济实用的优点。
溶剂萃取法利用酚在萃取溶剂与水中的分配系数的不同,实现酚的转移。
通常采用分配系数高、与水不互溶、安全低毒的萃取溶剂。
Chen等研究了甲基异丁基酮+酚+水、甲基异丁基酮+对苯二酚+水2种液液三相平衡体系的脱酚效果,认为甲基异丁基酮萃取对苯酚的效率要高于甲基丁基酮。
(二)氨的回收氨的回收主要采用水蒸汽汽提-蒸氨的方法,可按热源是否与氨水接触分为直接蒸氨和间接蒸氨法。
基本工艺流程为采用磷酸铵溶液吸收经汽提而析出的可溶性氨气,得到富氨溶液经汽提器汽提,使磷酸铵溶液与氨气分离,达到磷酸铵溶液再生与氨气回收的目的。
Li等采用膨胀颗粒污泥床反应器能显著提高出水水质,降低废水的COD含量,同时将污染物分解为小分子气体。
二、生物技术(一)厌氧生物处理工艺常规的厌氧工艺处理煤化工废水存在反应器启动困难、处理效能低等问题,往往依赖于活性炭吸附或者稀释的方法才能正常运行。
但是,活性炭存在易饱和、再生和更换操作复杂等困难,而稀释无疑增加了处理水量和运行成本,更会造成有毒和难降解物质在反应器内的不断积累,负面影响了厌氧处理效果。
煤化工废水处理技术进展及发展方向
煤化工废水处理技术进展及发展方向摘要:本文首先阐述了煤化工行业污水处理特征以及必要性,然后分析了现阶段针对煤化工废水处理工艺,接着分析了煤化工废水处理中存在的问题,最后对煤化工废水处理工艺的发展方向进行了探讨。
希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词:煤化工;废水处理;技术进展;发展方向引言:现阶段,在煤化工业迅猛发展的同时,对于废水处理的技术也有了进一步的要求。
目前,煤化工业在废水处理的技术提升上所面临的严峻的挑战,恰好也是煤化工业能否进一步发展以及掌握核心竞争力的重要关键。
众所周知,中国的水资源相对短缺,在此基础上更加要注重水资源的合理分配与运用。
因此,最大程度的优化废水处理技术,可以在一定程度上减少排放量,避免水资源的浪费,对中国水资源的可持续性发展有着积极的意义和深远的影响。
1煤化工行业污水处理特征以及必要性1.1废水产生的原因以及废水的组成煤化工企业主要是负责对有关化工产品进行生产作业或者加工工作,其生产加工的主要原料就是煤炭,在对其进行生产加工作业的过程之中将会造成污水废水的产生。
废水产出主要来源于以下三个加工工艺:首先是水煤气的制备工作,在进行水煤气制备的工作中,煤将会与氧气以及蒸汽产生有关化学反应,混合形成水煤气,并且会有由氨氮、硫化物以及氰化物等物质组成的污水废水产生。
其次是煤液化的工艺过程,通俗来讲就是对煤进行加热使其裂解转化成各种组份的工作程序。
而在这个加工过程中产生的残煤液化的污水废水之中往往包含大量的硫、酚物质,COD值处于一个比较高的水平,但是由于废水中包含着重油物质,导致其盐含量较低,绝大多数都是有机杂质。
最后是煤焦油的炼制过程,也就是对加热时的空气进行利用,将煤转化成气体、焦油以及其他的化学物质的工艺过程。
在对其的炼制工作中,所产生的污水废水中含有大量的氨氮,COD值也十分高,成分组成多而复杂。
1.2污水处理的特征上述三个工艺所产生的污水废水成分组成都很复杂,且都含有较高含量的氨氮、硫氰酚化合物以及焦油等污染物质,对其的处理工作十分复杂且烦琐。
《2024年高级氧化技术在废水处理中的应用进展》范文
《高级氧化技术在废水处理中的应用进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展,废水排放量不断增加,给环境带来了巨大的压力。
废水处理技术的研究与开发显得尤为重要。
高级氧化技术(AOPs)作为一种高效、环保的废水处理方法,近年来受到了广泛关注。
本文将详细探讨高级氧化技术在废水处理中的应用进展。
二、高级氧化技术的原理与分类高级氧化技术是基于强氧化剂或强氧化条件,将有机污染物在短时间内彻底矿化成无害的二氧化碳、水及简单无机物的一种处理技术。
它主要依赖于高活性自由基的生成和利用,这些自由基具有极强的氧化能力,可以迅速地破坏有机物分子结构。
根据其反应原理和特点,高级氧化技术主要分为以下几类:光催化氧化法、电化学氧化法、湿式氧化法、声化学氧化法等。
三、光催化氧化法在废水处理中的应用光催化氧化法是利用光激发催化剂产生强氧化性自由基,对有机污染物进行高效分解的一种方法。
这种方法具有操作简便、处理效率高、对环境友好等优点。
目前,该方法已经广泛应用于农药废水、染料废水、石油化工废水等处理中。
近年来,研究者们不断探索新型的光催化剂和反应体系,如量子点、纳米材料等,以提高光催化效率。
此外,光催化反应器的研究也取得了重要进展,如流光反应器、多级串联反应器等,都极大地提高了废水处理效率。
四、电化学氧化法在废水处理中的应用电化学氧化法是一种利用电流驱动下的化学反应对有机物进行直接或间接的氧化的方法。
该方法的优点是操作灵活、处理效果好、能直接利用电能将污染物转化成无害物质。
在处理有毒难降解的有机物时,该方法具有明显优势。
近年来,研究者们不断优化电化学氧化的过程参数,如电流密度、电解质种类等,以获得最佳的废水处理效果。
同时,对于电催化剂的研究也取得了重要进展,如开发出高活性的催化剂材料和结构,提高了电化学氧化的效率。
五、高级氧化技术的联合应用与展望在实际的废水处理过程中,往往需要结合多种高级氧化技术以提高处理效果。
例如,光催化与电化学的联合应用可以充分利用两者的优点,实现高效降解有机物。
高级氧化技术处理难降解有机废水的研发趋势及实用化进展
高级氧化技术处理难降解有机废水的研发趋势及实用化进展随着工业化和城市化的快速发展,有机废水排放量逐年增加,其中许多有机物具有难降解性,给环境带来严重的污染问题。
传统的废水处理方法对于这些难降解有机废水的处理效果有限,因此需要开发一种更有效的处理技术,高级氧化技术应运而生。
高级氧化技术是指通过电化学、紫外光、臭氧等外部氧化剂的作用,将有机废水中的有机污染物氧化、降解为无害或低毒的产物。
近年来,研究人员对高级氧化技术进行了广泛而深入的研究,提出了许多新颖的方法和理论,为解决难降解有机废水治理难题提供了新思路。
首先,研究者通过改进高级氧化技术的反应体系,提高了反应效率。
传统的高级氧化技术需要添加大量的氧化剂和催化剂,反应过程中产生的大量废弃物给环境带来二次污染。
近年来,研究者利用新型的催化剂和无机材料,提高了反应效率和产物选择性,减少了废弃物的生成。
同时,研究者还尝试利用新型的反应体系,如等离子体、微波等,实现高级氧化技术的低温、高效处理。
其次,研究者致力于开发高级氧化技术的联合应用,提高处理效果。
高级氧化技术单一应用时,可能受到反应速率慢和中间产物的积累等问题的限制。
因此,研究者在高级氧化技术中引入其他技术,如生物膜法、生物降解等,形成联合应用,提高处理效果。
此外,研究者还探索了高级氧化技术与其他传统处理技术的结合,形成多技术联合治理的方法,如高级氧化技术与活性炭吸附、膜分离等技术的联合应用,以提高有机废水的处理效果。
再次,研究者开展了高级氧化技术的实用化研究,推动其在工业应用中的推广。
高级氧化技术的实用化主要包括降低成本、提高稳定性和可控性等方面的研究。
研究者通过改进催化剂和光源等材料,减少了高级氧化技术的成本;利用电化学技术和控制策略,提高了高级氧化技术的稳定性和可控性。
同时,研究者还针对具体的行业和废水特点,开展了高级氧化技术的工业化试验和应用示范,探索最佳的工艺和条件。
最后,研究者还对高级氧化技术的发展趋势进行了展望。
煤化工废水处理技术研究及应用分析
煤化工废水处理技术研究及应用分析煤化工是我国的重要产业之一,但该行业的废水排放量及质量问题一直是困扰该行业可持续发展的重要问题之一。
为了解决该问题,近年来,我国开展了大量的煤化工废水处理技术研究和应用,本文就对煤化工废水处理技术研究及应用情况进行分析和总结。
煤化工废水的特点是高浓度、高盐度、高COD、高氨氮等,其中对环境危害最大的是COD和氨氮。
为了达到国家的废水排放标准,煤化工企业需要采取有效的废水处理技术。
传统的煤化工废水处理技术主要包括生化处理、物理化学处理、高级氧化处理等三种方式。
生化处理主要是利用微生物将有机物转化为无机物,最终达到环境标准。
但是该技术存在处理效率低、设备占地面积大、操作复杂等问题。
物理化学处理主要是采用沉淀、过滤等方式将废水中的杂质和污染物去除,但是该处理方式存在处理效果较差、耗费能源等问题。
高级氧化处理主要是采用紫外光、臭氧等方式将废水中的有机物进行氧化还原反应,达到去除有机物的目的。
该技术效率高,但需要消耗大量的电能和氧气,操作成本较高。
近年来,新型的煤化工废水处理技术也在不断的研究和应用中。
其中,膜技术被广泛应用于煤化工废水处理中,该技术具有处理效率高、占用空间小、操作简单等优点,同时也存在膜堵塞、维护成本高等问题。
电化学技术也被广泛应用于煤化工废水处理中,该技术通过电化学反应将有害污染物转化为无害物质,并能够回收金属离子等资源。
但是该技术还存在工艺成熟度低、操作成本高等问题。
除此之外,生物技术、吸附技术、微波辅助技术等也被应用于煤化工废水处理中。
总的来说,目前煤化工废水处理技术的研究和应用取得了一定的进展,但是仍然存在着一些问题。
例如,处理成本高、能源消耗大、设备装置需要大面积占用等问题。
为了解决这些问题,还需要继续开展相关的科学研究和技术创新,加强废水处理技术的集成应用,提高处理效率和降低成本,使得煤化工废水处理技术更加科学、环保和经济。
高级氧化技术处理煤化工废水研究进展
高级氧化技术处理煤化工废水研究进展摘要:中国是一个煤炭大国。
在加工过程中,可能产生大量的煤化工废水,对自然环境造成严重影响。
随着环境保护概念的日益普及,我国加强了环境保护管理,客观地提高了石油化工废水排放标准。
废水综合管理、废物转化为国库和完全消除排放是改善环境保护和提高经济和社会效益的重要保证。
先进的煤化工废水处理氧化技术具有生物化学等传统技术不具备的优势,具有广阔的应用前景。
关键词:煤化工废水;分离技术;生物技术;高级氧化技术前言:先进的氧化技术本身就是一种新的高效的绿色水处理技术,有助于克服传统生物化学方法的许多技术缺陷,提高生物化学和废水退化效率。
介绍了臭氧和臭氧多相催化氧化技术、湿催化氧化技术和超声波氧化技术。
对这些技术进行了简单的评估和比较,并进一步研究了先进氧化技术的反应机制,从而优化了反应设备,降低了反应成本,从而促进了先进氧化技术的工业化进程。
1煤化工废水的特征煤的化学生产产生了大量含有许多危险物质的废水,包括烷基等。
如果管理不善,排入河流会造成严重的环境问题,并对农业生产造成灾难。
石油化工废水处理是一个紧迫问题,通常分为有机废水和咸水。
第一类废水的特点是低盐但化学需氧量高的生产工艺。
后者主要产生大量的废水,其中含盐量特别高,用于操作盐水清洗和净化系统。
由于工艺不同,废水中的危险物质可能与其他水道中的危险物质不同例如,有许多难以降解的化学成分,如硫和氮。
由于废水中的物质成分复杂,许多物质难以降解,综合处理非常困难,特别是在热水过程中,因为在热水过程中,废水的有害成分更为复杂。
2现代煤化工企业的废水处理技术分析(1)分离技术。
分离技术是将废水中的高浓度污染物或有价值的物质与通过某些物理化学手段回收的石油化学物质分开。
这种处理不仅有助于减少污染物对随后生物过程中产生的污泥的毒性,而且有助于利用资源和降低水处理成本。
生物技术。
预处理过的石油化工废水含有大量生物降解有机物,生物技术是最经济有效的处理方法。
煤化工废水处理技术进展及发展方向
煤化工废水处理技术进展及发展方向【摘要】煤化工产业是我国重要的能源产业之一,是我国可持续发展的能源支柱,在我国政府的大力支持以及经济带动下,我国煤化工行业飞速发展。
但在飞速发展的同时因企业特性决定,煤化工行业带来了较为严重的水体污染问题,对当地的生态环境产生了严重威胁,如何对煤化工且生产中产生的废水进行预处理、生化处理以及深度处理,从而降低煤化工废水对环境的破坏已经成为我国煤化工企业健康发展所必须解决的问题。
课题研究从此出发,深入研究我国在煤化工废水处理现状及存在问题,并结合高级氧化、膜分离为代表的深度处理技术,展望化工废水处理技术的发展趋势。
【关键词】煤化工;废水处理;生化处理;深度处理1煤化工废水的基本概况1.1煤化工废水的主要来源煤化工企业使用煤炭作为主要原料开展化工生产,在生产中会使用大量的水,所以会有大量的废水产生。
煤化工生产所产生的废水成分比较复杂,而且比较难以降解,主要包括酚类、硫类,这些物质对于环境也会造成严重的破坏。
所以必须要控制废水的排放,并且做好处理的工作。
1.2煤化工废水的种类1.2.1煤液化废水煤化工中有很大一部分是煤液化工作,在此过程中会有大量的废水产生,其主要的污染成分是酚和硫,比较难以处理,并且有极高的COD值,含盐量比较低,使得这种废水很容易乳化,不容易在自然界中降解,一旦流入环境往往都会造成长期影响。
1.2.2煤气化废水煤气化工业的主要原料是煤和煤焦,反应需要在某个温度和压力下进行,最终生成水煤气。
煤气化废水中含有硫化物、氰化物等等,这些物质难以分解,如果造成污染,往往会有很长时间的破坏,后果十分严重。
1.2.3煤制甲醇、烯烃废水煤制甲醇、烯烃时所产生的废水中,有很多不同的有毒物質,包括氨氮等物质,如果未经处理直接排放,很容易破坏自然环境平衡。
如果使用燃烧的方式对废水中的污染物进行处理,虽然能够获得一定的处理效果,但是资源消耗很大,所以依然很难保证环保。
1.2.4煤焦化废水煤焦化废水中的污染物包括氨氮、COD,还有一些有机污染物,由于构成比较复杂,所以煤焦化废水的处理比较困难,很难达到理想的效果。
煤化工废水处理工艺技术的研究进展以及展望
煤化工废水处理工艺技术的研究进展以及展望摘要:本文在煤化工废水污染物的特征和处理方法上对废水处理工艺技术进行综述讨论,提出了废水零排放存在的主要问题和展望。
关键词:煤化工,废水处理方法,生物处理,零排放1.脱酚技术1.1脱酚技术进展煤化工废水中存在着大量的酚,不仅有苯酚,更存在着结构更为复杂的多元酚。
酚类是剧毒的化学物质,该类物质对生物有着非常严重的危害。
当水中酚的浓度大于10mg/L时,水生生物将无法存活。
人体若吸收酚类物质,会引起神经系统中蛋白的凝固变性,最终会致使神经系统异常。
治理含酚废水是保护生态环境的重要任务,同时,废水中酚类还是非常重要的化工原料,苯酚可以合成染料、药物、炸药等,对苯二酚等其同系物可以做抗氧化剂、药物、合成纤维等等。
煤化工中产生的含酚废水水量很大,含酚量高,且无法直接进行生化处理,因此在进行生化处理之前,先要进行酚氨回收预处理工作,使水质要求符合生化处理标准。
1.2废水脱酚处理方法目前针对废水所主要使用的脱酚方法有化学方法、物理方法和生物方法三种,例如萃取、焚烧、吸附等物理方法,化学(光)氧化、紫外氧化、离子交换、化学沉淀等化学方法,生物滤池、活性淤泥等生物方法,针对不同的水质情况及操作环境选取适当的处理方法,也可多种方法结合使用。
目前处理煤化工废水所使用的生化处理工艺通常为活性淤泥法和生物过滤法,即好氧生物处理法。
生化处理通常用于预处理后废水的再处理,其原理是通过人工方法来制造适合微生物生活的环境,并使用微生物氧化分解有机物的能力来处理水中的污染物。
3.除油技术煤化工废水是一种污染物成分极其复杂、难降解物质较多的高浓度有机废水,含有油类、酚类、氰化物、硫化物等多种污染物。
其中,油类污染物虽不属于我国优先控制的污染物质,但在煤化工废水处理中也属于难处理污染物,如处理不好,会影响后续处理单元的正常运行。
为进行煤化工废水有效处理,多采取粗粒化、隔油池、混凝沉淀与气浮法,重点对气浮法在煤化工废水除油中的应用进行分析。
煤化工废水处理技术研究与进展
煤化工废水处理技术研究与进展摘要:煤炭资源是我国重要的能源之一,而且我国煤炭资源的储量居世界前列。
随着我国社会经济的发展,煤资源的消费结构和方式也发生了较大的变化,但是还存在煤炭利用效率不高的现象,加剧了环境污染的现象。
煤化工技术是指以原煤为原料,采用化学等方法等技术措施,使煤炭转化为气态、液态和固态的产品的过程。
煤化工所涉及的产品众多,提升了煤炭的利用效率,是推动煤炭能源高效利用的重要途径。
鉴于此,本文就煤化工废水处理技术研究与进展展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:煤化工;废水处理;技术研究;进展1 前言煤化工主要是以煤为主要原料,经过化学物品加工之后,将其更好的应用于煤化工业中。
因我国天然气与石油资源比较缺少,而煤炭资源比较丰富,所以煤化工业在工业中占有很重要的地位。
因煤化企业在制作某些化学技术品时会产生一些污水杂质等,因煤化工业产生的废水已经严重影响企业的发展。
因此,处理煤化工业排放的废水和回收利用已经成为人们一直关注的问题。
2煤化工废水的来源煤化工是指以煤炭为原料,经过煤炭焦化、煤气化、煤液化、焦油化工、电石乙炔化、化工产品回收利用等化学生产过程,将煤炭转化为气态、液态、固态燃料及其他化工类产品,大致可分为煤焦化、煤电石、煤气化和煤液化等。
煤化工废水是指在煤化工生产工艺中产生的工业废水,主要包括焦化废水、洗涤废水、冷却水、气化废水和液化废水等。
煤化工废水通常含有大量的固体悬浮物颗粒、酚类、油类、氨氮等污染物,另外含有呋喃、咪唑、稠环芳烃、萘、酮以及含氮氧硫的杂环化合物等多种难降解有机污染物,這些有机化合物未经处理将会对生态环境造成严重的污染。
所以,对于煤化工业生产与加工过程中所产生的废水,一定要针对不同生产工艺废水的特点,采取相应的技术措施进行处理,及时去除废水中的有害物质,在符合环保排放标准的前提下排放或者将其循环利用,有效节约水资源,实现水资源的清洁利用。
3 煤化工废水处理技术的研究与应用3.1 预处理技术预处理技术中,主要包括脱酚、除油、蒸氨几部分。
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第42卷第2期 当 代 化 工 Vol.42,No.2 2013年2月 Contemporary Chemical Industry February,2013基金项目:辽宁省人民政府项目,项目号:HSYF2010-13。
收稿日期:2012-10-04 作者简介:叶文旗(1992-),男,山东东营人,环境科学与技术。
通讯作者:杨双春(1977-),女,辽宁盘锦人,博士,研究方向:三废治理与资源化。
E-mail:yangchun_bj@。
高级氧化技术处理煤化工废水研究进展叶文旗, 赵 翠,潘 一, 杨双春(辽宁石油化工大学, 辽宁 抚顺 113001)摘 要:高级氧化技术是一种新型高效绿色的水处理技术,该技术可以克服传统物化法、生化法的技术缺点,提高废水的可生化性和降解效率。
综述了臭氧与非均相催化臭氧氧化技术、催化湿式氧化技术、超声波氧化技术、电化学氧化技术、光催化氧化技术、超临界水氧化技术、芬顿(Fenton)氧化技术等高级氧化技术处理煤化工废水的研究现状,对这些技术做出了评价和比较,并对今后的研究方向提出了建议,即深入研究高级氧化技术的反应机理、优化反应设备、降低反应成本,以达到推进高级氧化技术工业化进程的目的。
关 键 词:高级氧化技术;煤化工废水;羟基自由基;催化作用中图分类号:X 789 文献标识码: A 文章编号: 1671-0460(2013)02-0172-03Research Progress in Advanced Oxidation Technology forTreatment of Coal Chemical Industry WastewaterYE Wen-qi , ZHAO Cui , P AN Yi , YANG Shuang-chun(Liaoning Shihua University, Liaoning Fushun 113001, China )Abstract : The advanced oxidation technology is a new green water treatment technology that can overcome disadvantages of traditional physical-chemical method and biological method,and improve wastewater biodegradability and degradation efficiency of coal chemical industry wastewater. In this paper, ozone and heterogeneous catalytic ozone oxidation technology, catalytic wet oxidation technology ,advanced oxidation processes, electrochemical oxidation technology, photocatalysis oxidation technology, supercritical water oxidation technology, Fenton oxidation technology were described and compared. And in order to promote the industrialization of the advanced oxidation technology, some suggestions about further research were proposed, such as in-depth study on reaction mechanism of the advanced oxidation technology, optimization of reaction equipments and reducing the cost. Key words : Advanced oxidation technology ;Coal chemical industry wastewater ;Hydroxyl radical ;Catalysis煤化工是指以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。
《煤炭工业发展“十二五”规划》中指出,煤炭是我国的主体能源,在一次能源结构中占70%左右。
在未来相当长时期内,煤炭作为主体能源的地位不会改变。
从资源角度看,煤将是潜在的化工主要原料。
煤化工废水浓度高,出水量大。
原水中化学需氧量(COD)可达5 000 mg/L,氨氮可达200~500 mg/L,且含有大量挥发酚、氰化物、硫化物等有毒有害物质,是一种典型含有较难降解有机化合物的工业废水。
笔者综述了高级氧化技术处理煤化工废水的优缺点,并对今后研究方向提出了建议,以期为相关研究提供参考。
1 高级氧化技术高级氧化技术(AOT )又称深度氧化技术,该技术利用具有强氧化性的羟基自由基(OH ),在高温高压、催化剂、超声波、电、光辐射等反应条件下,将难降解的大分子有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质。
高级氧化技术包括臭氧与非均相催化臭氧氧化技术、催化湿式氧化技术、超声波氧化技术、电化学氧化技术、光化学氧化技术、超临界水氧化技术、Fenton 氧化技术等,这些技术的主要差异表现在产生羟基自由基的方式不同。
1.1 臭氧与非均相催化臭氧氧化技术 1.1.1 臭氧氧化技术单一臭氧氧化反应的生成物是醛和羧酸,不能与臭氧进一步反应,因此将臭氧氧化技术单独用于煤化工废水的研究较少。
吴翠荣[1]研究了预处理(隔油-气浮-脱酚-蒸氨)+高效组合生物处理(二级内循环UASB—ABFB)+高级氧化处理(臭氧活性炭)的组合工艺处理某煤化工废水。
结果表明,原水第42卷第2期 叶文旗,等: 高级氧化技术处理煤化工废水研究进展 173CODcr 22 385 mg/L、挥发酚4 454 mg/L时,臭氧质量浓度为6 mg/L,出水CODcr可以降为21.8 mg/L,达到GB 8978—1996的一级排放标准要求。
1.1.2 非均相催化臭氧氧化技术非均相催化臭氧氧化技术中常以金属氧化物、金属负载于载体上、经金属改进的沸石、活性炭等作为催化剂。
该催化体系可以高效的产生OH自由基。
张冉[2]制备了负载型锰氧化物/γ-Al2O催化剂,采用非均相催化臭氧氧化技术处理煤化工废水的生化二级出水,考察了臭氧投加量、催化剂投加量、pH值、反应温度、原水浓度等对处理效果的影响,研究表明:二级生化原水1 L,臭氧通入量11.2 mg/L、催化剂投加量2 g/L、pH值为6.8时出水的COD可以降低到100 mg/L以下,达到国家一级排放标准。
1.2 催化湿式氧化技术催化湿式氧化技术是指在传统湿式氧化工艺中加入适当的催化剂加以改进的新型水处理技术。
安路阳等人[3]的研究表明,采用CJF-1型永磁旋转搅拌反应釜,处理人工配制的CN-初始质量浓度为2 000 mg/L的氰化钾水溶液500 mL,反应在温度为130 ℃、氧分压0.6 MPa、搅拌速度600 r/min的条件下进行,投加催化剂0.5 g/L,反应60 min后,CN-去除率79.77%。
袁金磊等[4]制备了CuO-Co3O4-La2O3/TiO2-ZrO2复合负载型催化剂,用改进的湿式氧化技术处理煤化工废水。
考察了催化剂的加入量、反应温度、反应时间以及氧气分压等对煤化工废水中COD、NH3-N去除率的影响,结果表明:催化剂加入10 g/L,反应温度220 ℃,氧气分压3.5 MPa,反应时间2 h时,COD去除率可达到98.7%,NH3-N去除率达到97.9%。
催化湿式氧化技术由于反应条件缓和,净化效率高,具有广阔的市场前景。
但该技术难点在于制备出活性高、成本低、稳定性强的催化剂。
1.3 超声波氧化技术超声波氧化技术是利用超声波辐射溶液在微小的区域内瞬间高温高压条件下产生的氧化剂(如·OH)完全氧化难降解有机物,无二次污染。
徐长城[5]研究了不同处理方式、pH值、原溶液初始浓度和催化剂加入量对苯酚降解率的影响,研究表明:在超声波生器频率为18 kHz声强为11.94 W/cm2(对应声功率54 W,电功率为135 W)条件下,用超声波氧化技术处理pH值为8.17,初始浓度为28.23 mg/L的苯酚溶液,苯酚降解率能达到60.44%。
若加入亚铁离子40 mg/L和双氧水600 mg/L的Fenton试剂,苯酚降解率提高到75.8%。
与其它水处理技术相比,超声波氧化法的不足在于处理量少、费用高,这也制约了该技术在工业应用方面的推广。
1.4 电化学氧化技术电化学氧化法是指通过电极反应氧化去除污水中污染物的过程。
杨怀杰等[6]研究了“进水→氧化系统A→氧化系统B→出水”流程处理煤化工废水,电化学氧化反应器容积为2.5 m3,其中:氧化系统A中阴极为析氯电极,阳电极为主要成分是钌、铑、钯等的钛基涂层;氧化系统B中阴极为析氧电极,阳极为主要成分是铅氧化物的钛基涂层。
研究表明:在流量小于等于2.5 m3/h时,对氨氮的去除率保持在90%以上。
对COD、聚合物的去除率随着流量的降低逐渐升高,当流量小于等于1 m3/h时去除率达到60%以上,具有较好的综合去除效果。
舒欣等人[7]研究了氨氮初始浓度、电流密度、氯离子浓度对处理效果的影响,研究表明,采用电化学氧化技术处理氯离子浓度300 mg/L,氨氮初始浓度20 mg·L-1低浓度模拟氨氮废水,当电流密度为5 mA·cm-2时,短时间内废水可达国家排放标准。
李海涛等[8]研究了用电芬顿技术处理首钢焦化厂废水,经预处理(生物脱氮/除碳+混凝沉淀)后,测得废水COD为150~250 mg/L,pH 值6~8,电导率7~14 mS·cm-1,实验采用PAQ/GF 作为阴极, IrO2-RuO2-TiO2/Ti作为阳极,利用浸渍法制备了Fe-Cu/Y350 作为催化剂,在I=10 A·m-2、pH值为 4~5的条件下电解1 h后,焦化废水COD去除率大于50%。
电化学氧化对煤化工废水中的COD 和NH3-N 都有很好的去除效果,可以有效降低废水中COD,但对盐的去除效果不明显。
另外,由于煤化工废水中污染物成分复杂、盐含量高,会对电极的催化活性造成影响,也会制约该技术在工业应用方面的推广。
1.5 光催化氧化技术光催化氧化法是在反应溶液中加入一定量的半导体催化剂,使其在紫外光的照射下产生·OH,通过·OH的强氧化作用对有机污染物进行处理。