兰炭废水处理方法研究
甲醛法处理兰炭废水反应条件的优化
北京大学学报(自然科学版) 第60卷 第1期 2024年1月Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, Vol. 60, No. 1 (Jan. 2024)doi: 10.13209/j.0479-8023.2023.024甲醛法处理兰炭废水反应条件的优化王亚俐†柏旭波孙娟娟榆林学院化学与化工学院, 榆林摘要利用甲醛将兰炭废水中的酚类物质转化为酚醛树脂, 以便资源化利用兰炭废水。
通过测定酚醛树脂生成过程中挥发酚、COD、氨氮和油的含量, 调控反应时间、温度以及原料比例, 确定制备酚醛树脂的最优反应条件。
同时, 应用X射线晶体衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等表征技术对生成的酚醛树脂进行理化分析。
研究结果显示, 甲醛法处理兰炭废水制备酚醛树脂的最佳条件为反应温度=90ºC, 反应时间=4h, 甲醛与兰炭废水的体积比=1:40。
关键词兰炭废水; 酚醛树脂; 反应条件优化; 表征Optimization of Reaction Conditions for FormaldehydeTreatment of Semi-coking WastewaterWANG Yali†, BAI Xubo, SUN JuanjuanAbstract Phenolic substances in semi-coking wastewater were converted into phenolic resin by formaldehyde, therefore the resources were utilized. Volatile phenol, COD, ammonia nitrogen and oil in semi-coking wastewater before and after phenolic resin formation were detected to optimize the reaction time, temperature and raw mate- rial ratio, eventually the optimal reaction conditions for phenolic resin preparation were determined. Meanwhile, the physicochemical analysis of phenolic resin materials was carried out by XRD and SEM. The results showed that a volume ratio of 1:40 (formaldehyde vs. semi-coking wastewater), a reaction temperature of 90ºC, and a reaction time of 4 hours were the optimum reaction conditions for semi-coking wastewater treated by formaldehyde.Key words semi-coking wastewater; phenolic resin; reaction condition optimization; characterization兰炭产业的快速发展及其对下游产业链的支撑作用, 使其成为陕北地区经济发展的支柱产业之一。
兰炭废水预处理技术研究进展
兰炭废水预处理技术研究进展摘要:兰炭具有高固定碳、高比电阻、高化学活性、低硫等优点,是一种新型的碳材料。
是电石、金属镁、电力载能和煤焦油加氢油产业的基础。
本文主要兰炭废水预处理常见的两种技术:酚回收和高级氧化预处理进行分析。
关键词:兰炭;废水;预处理;技术1 兰炭废水预处理技术研究1.1 酚回收预处理技术1.1.1 萃取法回收酚萃取脱酚法是利用酚在难溶于水的有机溶剂和水中的溶解度之差,把酚从废水中提取出来,进入有机溶剂中,从而和水分离。
萃取剂可以通过反萃(碱洗)或精馏法回收重复使用。
萃取法主要分为物理萃取和络合萃取。
物理萃取的依据是溶液相似相容原理,酚在某种有机溶剂中的溶解度大于其在水中的溶解度,当溶剂与含酚废水充分混合接触时,废水中的酚就转移到有机溶剂中,将有机物从废水中提取出来。
采用该方法可直接达到降低废水中苯酚含量的目的。
采用DIPE、DIBK、MIBK三种萃取剂,分别进行兰炭废水萃取脱酚研究,其中DIPE和DIBK两种萃取剂的萃取效果较MIBK萃取效果差。
因此,以MIBK作为萃取剂,对兰炭废水进行离心萃取实验。
萃取剂和兰炭废水逆流进入离心萃取设备中,在离心机高速旋转过程中,实现快速混合和分离,经过两级离心萃取后,酚类物质进入萃取剂中,从油相出口流出,脱酚后的水从水相口流出。
实验结果表明,萃取剂与原水体积比为1∶6,废水pH为5,转速为3000r/min时,废水中挥发酚质量浓度从4256.5mg/L降至64.86mg/L,萃取效果较好。
1.1.2 吸附法回收酚1)活性炭吸附活性炭具有多孔结构和大的表面积,污染物很容易被吸附在空隙中。
同时活性炭中含有少量的氧和氢的官能团,通过范德华力和氢键,与有机物相结合,可达到去除污染物的目的。
利用ZnCl2为活化剂,制备污泥活性炭,在活化温度为650℃、活化时间30min、固液质量比1∶1.5、活化剂浓度为5mol/L的最佳工艺条件下,制备得到的活性炭碘吸附值为584.85mg/g,将制备的污泥活性炭应用于兰炭废水处理中,研究结果表明,污泥活性炭的投加量为180g/L,废水pH为7,吸附时间60min,挥发酚和氨氮的去除率分别为73.38%和48.27%,废水中污染物浓度明显降低。
兰炭废水处理工艺的试验研究
Th e total removing rates of COD and NH 一N by the combined processes can reach 99.5% and 99% ,respectively. Key words:semi—coking wastewater;microelectrolysis;biochemical treatment;cata lytic oxidation
近 年来 .为 了利用 我 国陕 西北 部 和 内蒙古 鄂 尔 多斯 地 区长 焰 煤 生产 半 焦 (兰 炭 ),半 焦 产 业正 向大 型化 、集 中化 方 向发展 。与 此 同 时 兰炭 生 产过 程 中 产生 的污 水带来 的环保 问题 更加 突 出。兰 炭废 水组 成复 杂 .除含有 大量 酚类 有机 污染 物外 。还 含有 氰化 物 和 氨 氮 等 有 毒 有 害 物 质 .COD 和 色 度 均 较 难 除 去… 兰炭 废水 与 常规 炼 焦产 生 的废 水在 水 质上 有 明显 区别 ,COD和氨 氮含 量更 高 ,可生 化性 更差 。为 此急需 研 究经 济适 用 的兰炭 废水 处理 工艺 。
1 废 水 水 质
兰炭 生产工 序 主要 由备煤 、炼 焦 、煤 气净 化 回收
和 熄 焦 等 组 成 。炼 焦 生 产 过 程 中 产 生 大 量 兰 炭 废 水 , 废 水水 质见 表 1。
墨. 兰鲞 查查垦
目前 .国 内外研 究 工 作 多 集 中 于生 物 强化 法 及 开发 高 级氧 化 技术 处 理 常规 焦 化 废水 .关 于 兰炭 废 水 的文 献 报道相 对 较少 (2-3) 笔者采 用 具有 自主 知识 产权 的除 油一微 电解一 吹氨一 高 效菌 种生 化技 术一 混 凝 沉 淀及 催 化 氧 化 等 联 合 工 艺 [ )处 理 兰 炭废 水 . 出水 水 质 可 达 到 《炼 焦 化 学 工 业 污 染 物 排 放 标 准 》 (GB 16171- 2012)中的现有企业 直接排放 标准要求 。
蒸氨-脱酚-SBR处理兰炭废水的研究.
广 东 化 工 2009年 第12期 · 140 · 第36卷 总第200期蒸氨-脱酚-SBR 处理兰炭废水的研究何斌,王亚娥(兰州交通大学 环境与市政工程学院,甘肃 兰州 730070)[摘 要]兰炭废水是煤制焦化产品回收过程中产生的废水,其成分复杂多变,属于难处理的工业废水。
兰炭废水的处理方法主要有生物法、化学法和物理化学法等三类。
为开发高效且低成本的兰炭废水处理新技术,将蒸氨-脱酚-SBR 结合的处理工艺,进行试验。
对某厂兰炭废水进行处理,并考察微生物的适应情况以及对废水的处理效果。
结果表明:蒸氨-脱酚-SBR 处理工艺可以耐受废水中较高浓度的有害物质,对兰炭废水中各项污染物处理效果理想,该工艺运行成本低。
[关键词]蒸氨;脱酚;SBR(间歇式活性污泥法);焦化废水;降解[中图分类号]X5 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2009)12-0140-02Research on Coking Waste Water Treatment by DistillationAmmonia Nitrogen - Elimination Phenol-SBRHe Bin, Wang Yae(Department of Environment and Municipal Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China)Abstract: The carbon coke waste water is the waste water which in the coal system coking product recycling process produces, the ingredient is complicated and diversified, belongs to the industrial waste which difficult to process. The carbon coke treatment of wastewater are mainly biological, chemical and physico-chemical method and so on. For the development of efficient and low-cost carbon coke new wastewater treatment technology, Combination of the distillation ammonia nitrogen - elimination phenol - SBR to the processing, began the experiment. Carried on processing to some factory carbon coke waste water, and inspected the microorganism the adaptation situation as well as to the waste water the processing effect. The result indicated: distillation ammonia nitrogen - elimination phenol - SBR processing to be possible to endure in the waste water the high density deleterious substance, each item of pollutant processing effect is ideal to the carbon coke waste water, low running costs of the process.Keywords: distillation ammonia nitrogen ;elimination phenol ;SBR ;coking wastewater ;degradation兰炭是铁合金、煤制气、煤化工生产中重要的生产原料。
催化湿式氧化处理兰炭废水的工艺研究
tmp r tr , o y e p su , c tls mo n i c a ig C Dc e mo a ae o e U d r t e e eau e x g n r sr e e aay t a u t n r s , O r e n r v rt r s . n e h l
பைடு நூலகம்
Su yo h c n lg fCaayi e iaino e —c k atwae td nteTeh oo yo tlt W tOxd t fS mi o eW se tr c o
ZHA i NG Ca 一 , GUO Xio—bn, NG ig a i WA Yn
p s u s . e r s r Wa 1 6MPa, a t n tme wa 2 e e r ci i s 1 0mi . o n
Ke r s: aayi to i ain; e y wo d c t tcwe x d t l o s mi—c k a twae ; COD。 o e w se tr
量等对兰炭废水处理效果的影响。结果表明: 自制 C O—Mn 2一 e 27一A2 3催化剂用于 C O处理兰炭废水时 , 将 u O CO/ I0 WA 随着反 应温度 、 氧气分压 、 催化剂投加量的增大, O C D, 去除率增大; 在实验条件下 , 催化剂的最佳投加量为 lg L 最佳进 水 p 0/ , H值 = ; 8T =10 P O )=I6 a反应 10 n C D 5 ℃、 ( 2 .MP 、 2 mi后 O 。 去除率可从湿式氧化 的 1.%提高到 7 .% 。 73 78 关键词 : 催化湿式氧化 ; 兰炭废水; O 。 C D, 中圈分类号:7 3 1 X 0 . 文献标识码: A 文章编号 :08一 2 x 2 1 )4— 07—0 10 o 1 (0 10 0 3 3
兰炭废水净化工艺研究
兰炭废水净化工艺探究第一章引言近年来,兰炭产业迅速进步,但伴随着产业的增长,兰炭生产过程中产生的废水也日益增多。
兰炭废水的处理成为了一个亟待解决的环境问题。
兰炭废水中含有大量的有机物和重金属离子,对环境造成了严峻污染。
因此,对兰炭废水净化工艺的探究具有重要意义和现实意义。
本探究旨在通过试验分析兰炭废水净化的方法和途径,为工业废水处理提供一种可行性的解决方案。
第二章试验方法2.1 样品的采集与处理选取兰炭工业园区的废水样本作为探究对象,收集废水样本并进行初步处理,包括除杂和过滤。
2.2 试验设备及试剂本试验接受PHS-3C型酸度计、电导仪、pH电极、容量瓶、比色皿等设备,并选取对应的试剂,如Fenton试剂、NaOH溶液等。
2.3 试验过程起首,将废水样本进行预处理,去除悬浮物和杂质。
接着,将预处理后的废水样本按照一定比例加入试剂中,并加入一定剂量的NaOH溶液,控制废水样本的pH值。
然后,通过一定的反应时间,使试剂与废水中的有机物和重金属离子发生反应。
在反应结束后,取少许的废水样本进行离心处理,并测定上清液中有机物和重金属离子的去除率。
第三章试验结果与分析依据试验数据的统计与分析,我们得出以下结论:3.1 废水处理前后的pH值变化依据试验结果,废水处理前的pH值约为3.6,处理后的pH值在7左右,说明经过处理的废水样本基本达到了酸碱中和的状态。
这说明添加的NaOH溶液可以有效调整废水的酸碱性。
3.2 有机物的去除率试验结果显示,化学法与生物法相结合的综合废水处理工艺对废水中的有机物具有良好的去除效果。
在试验条件下,废水中有机物的去除率达到了80%以上,说明该工艺在废水处理中具有重要的应用价值。
3.3 重金属离子的去除率试验结果还显示,综合废水处理工艺对废水中的重金属离子也具有较好的去除效果。
废水中重金属离子的去除率在60%以上,表明该工艺在废水处理中也有一定的应用前景。
第四章结论与展望通过对兰炭废水净化的探究,我们得出了以下结论:兰炭废水处理中,接受化学法与生物法相结合的综合废水处理工艺可以有效去除废水中的有机物和重金属离子,为兰炭废水的处理与回收提供了一种可行的解决方案。
兰炭废水处理技术的研究与进展
兰炭废水处理技术的研究与进展摘要:当前兰炭产业发展迅速,年产量已超过1亿t,其废水处理问题已成为限制兰炭企业生存与发展的瓶颈。
现阶段对兰炭废水较为有效的处理技术是以煤气为热源的污水焚烧技术,但该技术需要消耗大量的煤气(吨废.水消耗煤气量约为1700m3,所需煤气热值为8400kJ~9240kJ(2000kcal~2200kcal)),处理后的出水以气态形式排放,不能实现水资源循环利用,同时存在大气污染隐患,急需研发经济高效的兰炭废水处理工艺。
本文主要综述了近年来国内兰炭废水处理技术的研究进展。
关键词:兰炭废水,资源回收,预处理,可生化性一、兰炭废水中的资源回收与预处理技术1.1复合除油技术兰炭废水中含有大量的重质焦油、轻质焦油和乳化油,可利用自然重力分离回收重质焦油渣等固体颗粒或胶状杂质,同时添加破乳剂,去除乳化油并回收悬浮在废水表面的轻质油。
利用0x一985、OX一912型破乳剂处理兰炭废水,在破乳剂添加量为300mg/L~500mg/L时,除油率达90%,COD去除率达30%左右,可在去除油类污染物的同时去除COD。
1.2酚的去除和回收技术1.2.1溶剂萃取法采用溶剂萃取法,可实现酚类的高效提取和资源化回收,且萃取剂可重复使用,降低了酚类处理成本,回收的酚类产品具有较高的经济效益。
且再次回用的MIBK每次补充0.18%~0.20%,挥发酚类物质的萃取率仍能继续保持在95%以上,说明MIBK具有较高的循环利用率和较小的损失率。
但是MIBK的水溶性较大,在水中溶解度为2%,所以需要增加萃取剂回收装置,增加了运行成本,同时萃取剂易挥发,萃取剂的总损失率较高,对多元酚的去除率较低。
所以,开发萃取率高、水溶性小、成本低的萃取剂是萃取法的研究方向。
1.2.2乳液液膜法除了采用萃取剂法直接回收酚类物质,还可以将酚类物质在碱性条件下转化为酚钠盐产品进行资源化回收利用。
采用以TBP为载体的Span-80/甲苯/NaOH乳状液膜体系处理兰炭废水,在表面活性剂体积分数为4%,膜助剂体积分数为3%,载体体积分数为3%,内水相NaOH质量分数为3%,乳水比l:3,乳水接触时间10min,油水比1.2:1,废水pH值为5左右的条件下,除酚率达到96%以上。
兰炭废水
摘要本论文通过自行设计制作的二维电极反应器,对焦化厂的兰炭废水进行电化学氧化降解,主要是去除废水中的COD和氨氮。
本实验主要是利用电化学氧化中的电芬顿法,详细分析电解电流、电解时间、废水原始pH值、极板间距及双氧水投加量等因素在二维电极体系中对污染物质降解效果的影响。
研究二维电极电催化降解兰炭废水的影响因素。
由实验数据表明:适宜的处理条件是:电解电流为5A,电解时间210min,极板间距为0.5cm,电解质(Na2SO4)浓度为10g/L,双氧水投加量1mL/100mL废水,不加酸碱调节pH值,常温反应。
COD的去除率最大接近80%,氨氮的去除率大于80%。
关键词:二维电极;电Fenton法;COD;氨氮ABSTRACTIn this paper the design and manufacture by two-dimensional electrode to the reactor, the orchid carbon wastewater plant for electrochemical oxidation degradation, mainly is the Chemical oxygen demand (COD) removal and ammonia nitrogen (NH3-N) wastewater. This experiment is mainly the electricity using electrochemical oxidation fenton reaction method, detailed analysis of electrolytic current, electrolytic time, wastewater primitive pH value, plate spacing and hydrogen peroxide dosing quantity factors in two-dimensional electrode system in the effects of pollution degradation.To study the two-dimension electrode electricity catalytic degradation the influence factors of Abram carbon wastewater .By the experimental data show that economic and effective treatment condition: electrolytic current as 5A, electrolytic time 210min, plate spacing for 0.5 cm, electrolyte (Na2SO4) concentration of 10g/L, double oxygen dosing quantity 1mL / 100mL canister wastewater, do not add acid-base adjust pH value, the normal reaction Chemical oxygen demand (COD) removal efficiency of maximum close to 80%, Ammonium-Nitrogen (NH3-N) removal rate more than 80%.Keywords: Two-dimensional electrode electricity;Fenton;Chemical oxygen demand (COD);Ammonium-Nitrogen (NH3-N)目录第一章绪论 (1)1.1序言 (1)1.1.1 兰炭废水的特性及危害 (2)1.1.2 兰炭废水的来源 (3)1.1.3 水中有机污染物去除有关的基本概念 (3)1.2电化学法处理废水 (4)1.2.1 电化学方法的提出 (4)1.2.2 电化学技术的特点 (5)1.2.3 电化学电解法处理废水的影响因素 (5)1.2.4 二维电极处理兰炭废水 (7)1.3电芬顿法的基本原理及研究现状 (7)1.3.1 电芬顿法的原理 (7)1.3.2 Fenton试剂法的发展历史 (8)1.3.3 电芬顿法分类及应用 (9)1.3.4 电芬顿法的反应机理 (10)1.4石墨气体电极 (10)1.4.1 石墨气体电极的概况 (10)1.4.2 石墨气体电极的制备 (11)1.5本实验研究的内容、目的和意义 (11)第二章实验部分 (14)2.1实验原材料及试验装置 (14)2.1.1 实验废水的来源及水质 (14)2.1.2 实验前期准备过程 (14)2.1.3 实验仪器、设备及药品 (14)2.2实验的检测方法 (15)2.2.1 COD的检测方法 (15)2.2.2 氨氮的检测方法 (17)2.3电芬顿实验 (18)2.3.1 电芬顿实验反应器和电极 (18)2.3.2 实验操作步骤 (18)第三章电芬顿法处理兰炭废水 (19)3.1不同试验条件对处理效果的影响 (19)3.1.1 电解电流的影响 (19)3.1.2 电解时间的影响 (21)3.1.3 极板间距的影响 (23)3.1.4 双氧水投加量的影响 (25)3.1.5 初始pH的影响 (27)3.2石墨气体电极的应用 (30)3.3电化学处理兰炭废水机理初探 (33)第四章结论与建议 (34)4.1结论 (34)4.2建议 (34)4.3展望 (35)参考文献 (36)致谢 (39)第一章绪论1.1 序言随着我国经济的不断增长以及工业的迅速发展,工业排放的废水呈现出成分复杂、种类多、毒害大等特点,若未能得到有效治理,将会对环境和人类健康带来很大的威胁。
兰炭废水预处理技术研究进展
兰炭废水预处理技术研究进展摘要:兰炭具备高稳定碳、高比电阻、强化学反应活性、低硫的特性,是一类新兴的碳资源材料,是电石、金属镁、电力载能材料以及煤焦油加氢制油工业的重要基础。
当前兰炭工业发展速度很快,年产量已突破了一亿吨,而废水处理技术也已成为制约着兰炭工业存在和发展的主要问题。
处理后的出水必须以气态方式排出,无法进行水循环使用,同时产生了大气污染问题,因此亟待开发实用而有效的兰炭废水处理工艺技术。
本文主要对兰炭废水预处理工艺技术进行了分析,旨在为相关研究提供帮助。
关键词:兰炭、废水、预处理、技术、研究近年来,兰炭工业已形成为陕西、内蒙、宁夏、新疆等地区规模最大的煤炭资源转换工业之一,并成为发电石、金属镁、电力载能材料以及煤焦油等加氢燃料加工生产的中心基础。
目前,随着兰炭生产需求量的与日俱增,使之成为了以上区域的主要经济支柱产业,根据统计,目前我国年均产生的生产废水量约八百三十万立方米,工业废水中COD、氨氮废水和挥发酚的总生成量分别达到了四十万吨、三万吨和二点五万吨,而且由于工业废水中焦油浓度高,给兰炭主要出产区域,特别是严重缺水的中国西北地区生态造成了很大影响,随着环境保护要求的日益增加,兰炭废水的处理迫在眉睫。
一、兰炭废水的来源与水质兰炭工业废水产污一般分为温度干馏、荒烟气洗涤处理,以及兰炭成品熄焦等三环节。
但由于目前我国正大力发展生产洁净兰炭技术,对兰炭产品质量要进行从严掌握,因此企业的熄焦方法已逐步由低干熄焦工艺所取代。
通过对全国各个地方兰炭工业废水的检测:兰炭工业废水中均有污染含量较高、可生化性差、对生态危害性较大、色泽通常为褐色至红褐色,且具有强烈刺激性臭味。
而随着兰炭工业生产过程中对煤的不充分氧化,兰炭工业废水中存在着大量的煤焦油和低分子有机质。
有机质类型也很多,一般含有酚类、多环芳烃、苯系物以及含硫、氧、硫的杂环物质等,是一类典型的有机难以降解工业废水类型。
二、兰炭废水预处理工艺(一)除油工艺兰炭废水所排放分为重质油、轻质油和乳化油,除油方法分为气浮除油、重力除油、化学除油等。
兰炭废水处理工艺技术
兰炭废水处理工艺技术本文分析了兰炭废水的水质特点,介绍了典型的兰炭废水处理工艺流程,并对各种工艺技术原理和优缺点进行了分析。
同时,结合工程案例和实验结果,提出了推荐意见,对兰炭废水处理的工程应用具有一定的指导意义。
兰炭废水是一种工业废水,含有大量难降解、高毒性的污染物,如苯系物、酚类、多环芳烃、氮氧杂环化合物等有机污染物以及重金属等无机污染物。
这种废水成分复杂,是一种典型的高污染、高毒性工业废水。
近年来,由于市场需求巨大,兰炭产业得到了迅猛发展。
然而,环境工作者对兰炭废水的相关研究却没有跟上步伐,已投产的大多数兰炭生产企业,其废水处理一般仍采用普通生化处理法或焚烧法。
目前国内外还没有成熟的处理工艺和成功的工程实例。
兰炭废水中含有大量油类、有机污染物和氨氮等。
根据笔者对陕西、内蒙和新疆三地多个兰炭企业废水的水质检测结果,得到典型的兰炭废水水质如表1所示。
兰炭废水成分复杂,污染物种类繁多。
无机污染物主要有硫化物、氰化物、氨氮和硫氰化物等;有机污染物检测到的有30多种,主要为煤焦油类物质,还有多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等。
这些物质会对人类、水产、农作物等构成极大危害,必须经过处理才能排放或回用。
但兰炭废水中COD高达mg/L、NH3-N 高达5000mg/L、酚类高达5000mg/L以上,可生化性极差,处理困难。
针对兰炭废水的特点,需要采用适合的处理工艺。
目前,兰炭废水处理的典型工艺流程包括物理化学法、生物法、吸附法、膜分离法等。
这些工艺技术各有优缺点,需要根据实际情况进行选择和改进。
焦炭生产是通过高温(1000℃)干馏进行的,这种高温条件下,中低分子有机物会通过化学反应进行选择性结合,形成大分子有机质,这些有机质会留存于焦油或焦炭中。
而兰炭生产则是通过中低温干馏进行的,其废水中除了含有一定量的高分子有机污染物外,还含有大量未被高温氧化的中低分子污染物,其浓度要比焦化废水高出10倍左右。
兰炭废水预处理工艺的实验研究
兰炭废水预处理工艺的实验研究摘要:由于兰炭固定炭高、比电阻高、化学活性高、硫含量低,因此在电石、金属镁、电力载能、煤焦油加氢燃料工业被广泛应用。
但是在兰炭加工中很容易产生大量有害废水,会对周围生态环境、水资源造成巨大污染。
通过本文着重分析兰炭废水预处理中常用的两种工艺:苯酚的回收和先进的氧化法,能够有效减少兰炭废水污染的问题,同时也能促进兰炭废水资源化发展,保障兰炭粉高质量开发与利用。
关键词:兰炭废水;预处理工艺;实验1兰炭废水的预处理工艺1.1酚回收预处理技术1.1.1萃取法回收酚萃取法回收酚是通过苯酚与水之间的可溶性差异,将酚类物质从废水中抽离,再将其引入到有机溶剂中,使其与水相分离。
萃取剂可采用反萃(碱洗)或蒸馏法进行再利用。
萃取方法有物理萃取和复合萃取两种,物理萃取是根据溶液相容性原则进行的,苯酚在某些有机溶剂中的溶解性比在水中的溶解性要高,而当有机溶剂与苯酚废水充分混合后,废水中的酚类物质会被转化为有机溶剂,从而将有机物从废水中分离,利用此工艺可以直接减少废水中的苯酚。
利用DIPE、DIBK、MIBK三种萃取剂对兰炭废水进行了萃取,结果表明DIPE和DIBK的萃取效果比MIBK好。
本研究用MIBK为萃取剂进行兰炭废水的离心萃取试验,在离心机的高速运转下,将萃取剂和兰炭废水进行快速的混合、分离,然后通过两个阶段的离心萃取,将酚类物质送入萃取剂,再由油相出口排出。
试验结果表明:采用该萃取剂与原水体积之比为1∶6,在pH值为5、转速为3000 r/min的条件下,其挥发酚的质量浓度由4256.5 mg/L下降到64.86 mg/L,萃取效果十分明显。
在实际应用中,多采用多级萃取工艺,以克服单一萃取效率低下的缺点。
多级萃取又分为错流萃取和逆流萃取,错流萃取法是对萃取出的水样与新鲜的萃取液进行再萃取,逆流萃取技术是将多个萃取串联在一起,使废水和萃取剂发生反向流动。
以兰炭废水为研究对象,采用正辛醇为萃取剂,采用多段错流法和逆流法萃取工艺,研究了多段萃取工艺对其萃取性能的影响。
Fenton技术处理兰炭废水实验研究
( 榆林 学 院 化学 b化 工 学 院 , 陕 西 榆林 7 - 1 9 0 0 0)
摘
要 :采用 F e n t o n试剂氧化处理兰炭废水 ,通过考察各影 响因素对 C O D及色度的去除率 ,确 定最佳 1
艺条件。结果为 :温度为 6 0℃ ,p H值为 6 ,H : O 投加量为 0 . 3 o t o l ,n ( F e ) : n ( H O ) = 2 0 ,反应 时间为 1 2 0 mi n , 对C O D和色度的去除率最大 ,分别为 9 6 . 8 4 %和 9 8 . 0 0 %,B / C值 由 2 1 I : 升到 0 . 6 0 ,可生化性得到很大提 高 关 键 词 :兰炭废水 ;F e n I o n反应 ;C O D;色度 ;可生化性
文献标识码 : A 文章编号 1 6 7 1 — 0 4 6 0( 2 0 1 7) 0 6 —1 0 7 2 — 0 3 中 图分 类 号 :T Q 5 2 1 . 9
S t ud y 0 n Tr e a t me nt 0 f S e mi — c o ki ng W a s t e wa t e r b y Fe nt on Pr o g r e s s
其处 理工 艺 绝不 能 照搬 焦化 废水 的 ,基 于此 , 目前
r e s p e c t i v e l y 。 t h e B/ C v a l u e c a l l i n c r e a s e f r o m 0 . 2 1 t o 0 . 6 0 a n d he t bi o d e g r a d a b i l i t y o f s e mi . c o k i n g wa s t e wa t e r c a n b e e n g r e a t l y i mp r o v e d . Ke y wo r d s : S e mi - c o k i n g wa s t e wa t e r ; F e n t o n’ s r e a g e n t ; COD: Ch r o ma ; Bi o d e g r a d a b i l i t y
关于兰炭废水处理方法的思考
关于兰炭废水处理方法的思考摘要:兰炭废水具备污染物浓度高、可生化性低、处理难度大等特点。
为进一步提升兰炭废水处理效果,应当开发和研究具备成本效益的废水处理技术,这对兰炭行业的可持续发展具备重要意义。
在兰炭污水处理研究中,应当考虑污水处理技术的历程和不同处理方法的特点。
一般情况下,根据资源回收技术,回收兰炭废水中的有价值物质,减少污染物排放,进一步提升兰炭废水处理的可生化性。
根据高级氧化作为预处理技术,能够将污染物分解成小分子污染物。
同时,借助技术深度处理,降低污染物浓度,使废水达标排放。
关键词:生态处理;兰炭废水;可再生;回收利用引言兰炭用来充当铁合金和煤化工工业生产的重要原料,已被大量工业企业普遍应用。
同时,在工业生产加工过程中,不可避免地会形成一些兰炭废水。
从物理上讲,用来充当低温蒸馏生产的半成品,兰炭废水中含有大量的苯环、芳香族化合物、氨氮化合物和含氮化合物。
这些化合物成分复杂,有的毒性大,生物降解性低。
要对兰炭废水实施科学合理的处理,确保兰炭废水不会污染生态环境。
因此,根据生态可持续发展的理念,深入探索处理兰炭废水的具体方法和过程,对于相关工业企业的生产和我国生态可持续发展具备重要的价值。
1. 兰炭废水来源及特征现有的兰炭生产工艺涵盖选煤、干馏、气体净化和焦炭储存。
兰炭废水主要是原煤粉粉磨和输送过程中的洗涤水,以及焦炉或炼焦过程中的除尘水和筛分过程中的除尘洗涤水。
废水中含有高浓度的碳尘和碳颗粒,一般处理后可重复使用。
低温干馏时炉尾气放出的水蒸气在尾气洗涤中冷凝成循环水,用于气体洗涤。
这部分水有氨味,常被称为含氨废水。
循环氨水中的氨水用于工业用途,形成的污染物复杂,含有机物和无机物,属于剧毒污染物。
也用于输送循环冷却水和直接、间接冷却塔的污水。
兰炭是原煤在一定温度下的产物,废水中的污染物类似。
焦炭生产中煤种和罐内温度的不同造成废水与焦化废水差异较大。
原煤种类的不同是造成废水与焦化废水不同的重要原因。
兰炭废水处理工艺技术评述
兰炭废水处理工艺技术评述兰炭废水处理工艺技术评述兰炭是一种常用的燃料,广泛应用于工业生产中。
然而,兰炭的生产过程中会产生大量的废水,其中含有有机物和重金属等污染物,如果不正确处理,将对环境造成严重的污染。
兰炭废水处理工艺技术主要有化学法、物理法和生物法等。
化学法是通过添加化学药剂使废水中的污染物发生化学反应,从而实现去除的目的。
物理法则是通过各种物理手段,如沉淀、过滤、吸附等来处理废水。
而生物法则是利用微生物对废水中有机物进行降解、转化,达到净化的目的。
化学法处理兰炭废水的主要方法包括氧化法、还原法、沉淀法等。
氧化法是利用氧化剂,如过氧化氢、高锰酸钾等,将废水中的有机物氧化为无机物,达到去除的目的。
还原法则是利用还原剂,如二硫化碳、亚硫酸钠等,将废水中的重金属离子还原为金属或沉淀,并最终去除。
沉淀法则是通过添加沉淀剂,如氢氧化钙、聚合硅酸铝等,使废水中的污染物形成粉状沉淀,然后通过沉淀、过滤等手段将其去除。
物理法处理兰炭废水的主要方法有过滤法、吸附法、离心法等。
过滤法是利用各种过滤介质,如砂滤、活性炭等,将废水中的悬浮物和颗粒物去除。
吸附法则是利用吸附剂与废水中的污染物进行物理吸附,将其从水中吸附出来。
离心法则是通过离心机的旋转离心力将废水中的悬浮物和颗粒物分离出来。
生物法处理兰炭废水的主要方法有好氧法、厌氧法、生物滤池法等。
好氧法是利用好氧微生物,通过将废水中的有机物氧化分解,从而减少废水中有机物浓度。
厌氧法则是利用厌氧微生物,将废水中的有机物分解产生沼气,并能将废水中的重金属与硫化物沉淀出来。
生物滤池法则是将废水通过微生物滤床,利用微生物的附着和降解作用,将废水中的有机物去除。
综上所述,兰炭废水处理工艺技术有着多种方法和技术可供选择。
化学法具有处理速度快、效果明显的特点,但其处理过程中产生大量的化学废物,需要进行后续处理。
物理法和生物法则相对环保,处理效果较好,但处理时间较长且设备要求相对较高。
兰炭厂含酚废水的络合萃取研究
兰炭厂含酚废水的络合萃取研究摘要:对于兰炭厂含酚废水,如果直接生化将会导致微生物中毒。
因此,研究高效处理含酚废水,对经济和环境效益具有重要的意义。
目前常用的含酚废水处理有物理法、化学法和生物法。
任何特定的方法都有其优点和缺点,因此,在这项工作中,本文研究了兰炭厂含酚废水在使用络合萃取法处理的基础上,结合萃取工艺条件优化、萃取联合复合工艺脱酚。
在络合萃取中,选用磷酸三丁酯为萃取剂,为确定影响络合萃取的操作条件,采用受控变量,络合萃取温度为25℃,精制挥发酚萃取率97%,确定了影响萃取的最佳工艺条件。
在优化的工艺条件下,在萃取的有机相中进行反萃取,挥发酚的降低率达96%。
在萃取的最佳操作条件下,表明络合萃取剂的稳定性较好。
关键词:兰炭厂;含酚废水;络合萃取;研究引言对于兰炭厂含酚废水对环境造成严重的破坏,国内对含酚废水的排放制定了严格的规定,一些国家采取了计算甚至征税的方法。
含酚类废水中污染物复杂,处理过程复杂。
因此,需要结合实际情况,将各种工艺结合起来,达到高效率的处理。
为了有效的保护环境,解决生产含酚废水问题,推进清洁生产,改革现有工艺,加强科学管理,以此来排放低浓度含酚废水,从而减少含酚类废水的排放量。
1兰炭厂含酚废水特征经济的快速发展,兰炭厂发展迅速,同时建设规模也在不断壮大。
含酚废水主要来自煤炭破碎及运输中的处理水,装车或焦炉的处理水及运输中的水处理。
含有高浓度的悬浮颗粒、碳尘颗粒等,清洗后可回收利用,形成含有高浓度挥发性污染物的工业废水。
兰炭厂含酚废水称为短含酚废水,含酚废水成分复杂、浓度高、毒性大,少量的挥发性苯酚可造成严重的污染,对人和生物危害极大。
随着行业需求的增加,兰炭厂生产规模的扩大,含酚废水量也将增加。
根据国家环保总局对废水排放的研究,对于含高浓度、剧毒芳烃的废水排放,成为含酚废水的最大来源。
含酚废水的酚类含量最高,毒性也最高,环境监测以苯酚含量作为监测指标之一。
国家对含酚废水有严格的限制,酚类排放国家标准需要小于0.5mg/l,对于含酚废水的合理排放已成为一大难题。
兰炭废水治理标准体系研究
兰炭废水治理标准体系研究摘要:标准逐渐成为工业发展的助推器,而标准制度的构建又在某种程度上促进了工业经济的转型升级。
本文通过对兰炭工业的现状和有关标准的分析,构建了兰炭工业废水处理的标准体系,并对标准中的环保材料标准、生态设计标准、装置运行管理标准、清洁排放标准以及工程评估标准等方面进行了阐述,从而证明了标准体系的研究对兰炭废水治理的可持续发展以及对兰炭的重要意义。
关键词:兰炭废水;治理;标准体系引言在我国的社会发展迅速的同时,也伴随着越来越多的环境问题,因此,为使我国的社会能够在一定程度上与社会的发展相适应,我国已经开始了一场环保的攻坚战,大力推动工业污染物的排放,对落后的产能进行了逐步地退出,并对其进行了严格的处罚。
目前,我国的兰炭企业由于缺乏与其相匹配的环境保护设施,已成为兰炭企业的重要发展方向,兰炭企业受到了国家的高度重视。
兰炭生产企业在使用兰炭废水灭焦剂时,未经任何的处置,使废水中的有机物质进入了兰炭,引起了二次环境的严重破坏。
最近几年,在应对“雾霾”的过程中,我国一直在鼓励发展洁净的兰炭的生产,并对兰炭的品质进行了严格的要求,而兰炭工厂原本采用的是氨水熄焦的方法将逐步被改造成清水熄焦或者是干熄焦的方法。
所以,对兰炭废水进行处理,不仅是达到降低洁净兰炭的生产费用,还是兰炭行业整体提高兰炭产品品质的一个重要手段,更是兰炭行业是否能够继续发展的一个关键问题。
标准对工业发展起着促进作用,在兰炭工业废水处理中应用标准化工作,既能有效地提升兰炭工业的环境品质,又能改进兰炭工业的经营方式,促进其实现洁净、精细化管理。
一、兰炭废水标准现状兰炭废水是一类典型的工业废水,其来源为煤气净化与兰炭熄焦两个环节,其中,煤在中、低温度下燃烧时,会生成一系列的煤焦油与小分子有机物,导致其在较高温度下,其含量约为常规热解时的十多倍,是当前该行业废水治理的难点之一。
按照国家环保方针和政策,很多工业园和兰炭厂已经建立了或计划了一个废水治理项目,那么到底该怎样将废水治理项目规范化、标准化,才能达到治污的目标。
兰炭废水预处理技术研究进展
兰炭废水预处理技术研究进展摘要:兰炭具备高稳定、高比电阻、强化学反应性、低硫等特点。
是一种新型碳源材料,是电石、金属镁、电力载流材料、煤焦油加氢等石油工业的重要基础。
目前,兰炭行业发展迅速,年产量已突破1亿吨。
废水处理技术也已然成为制约兰炭行业生存和发展的一大难题。
处理后的废水要以气态排放,不能回收利用,这也造成了空气污染问题。
因此,十分急需开发实用有效的兰炭废水处理技术。
本文主要对兰炭废水的预处理技术进行分析,旨在为相关研究予以帮助。
关键词:兰炭;废水;预处理;技术引言从国内能源生产比重和不可再生资源储量分析,煤炭是我们国家能源的主要来源,27.65%的煤炭可用于炼焦,这是焦化行业崛起的基础。
兰炭是侏不粘煤、长焰煤、弱粘煤在600~800℃脱水、快速热解、炭化的产物。
与无烟煤、烟煤相比,具备固定碳含量高、挥发分低、硫含量低等优点,在铁合金和金属镁工业中应用更为广泛。
随着兰炭生产规模的扩大,兰炭废水的治理问题日益突出。
1. 兰炭废水的来源与水质兰炭工业废水的产生一般分为温度干馏、废气洗涤处理、兰炭产品熄焦三个环节。
但目前我国正在全力发展清洁兰炭生产技术,一定要严格控制兰炭产品质量,因此企业的熄焦方式逐渐被低干熄焦工艺所取代。
借助对全国各地的工业废水进行检测发现,兰炭工业废水污染含量高,生化性质差,生态危害大,颜色呈褐色至红褐色,有强烈的刺激性气味。
但鉴于工业生产过程中煤的氧化不充分,工业生产废水中含有大量的煤焦油和低分子量有机物。
有机物的种类也很多,一般含有酚类、多环芳烃、苯系以及含硫、氧、硫的杂环物质,是典型的有机难降解工业废水。
2. 兰炭行业存在问题近年来,国内外经济发展放缓,环保政策不断增强,兰炭下游电石、钢铁等行业产能过剩,兰炭企业举步维艰。
同时,兰炭企业也存在技术滞后、产品附加值低、产业结构不合理等问题。
兰炭企业应当进一步提升技术水平,提升产业化水平和产品附加值。
兰炭与无烟煤、烟煤、焦炭一样,是电石、冶金、化肥等行业原料,应当掺入兰炭或改进设备和工艺。
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兰炭废水是指煤在中低温干馏(约650℃)加工过程中产生的废水,含有酚、焦油及氨等难降解的有机污染物,其成分类似于焦化废水。
近年来,有很多关于焦化废水的治理研究,如焚烧法、电化学氧化法、混凝法、吸附法及利用烟道气处理焦化废水等,但都由于昂贵的费用或可操作性差而使厂家望而止步。
目前,工厂广泛使用的是普通生化处理工艺,但其出水指标并未完全达标。
因此,我们采用高效处理高浓度、难降解有机废水的方法——催化湿式氧化法(Catalytic W et A ir Ox idation,简称CW AO)。
催化湿式氧化是指在一定温度(125 ~320℃)、压力(0. 5 ~ 20MPa) 和催化剂的作用下,经空气或氧气氧化,使废水中的有机物及氨分别氧化分解成CO2、H2O及N2 等无害物质。
该技术具有占地面积小、氧化速度快、处理效率高及无二次污染等优点,有很广泛的应用前景。
本研究采用催化湿式氧化技术处理兰炭废水,使用自制催化剂处理废水、考察了各反应条件参数对处理效果的影响。
1 实验部分
1. 1 废水来源及性质
实验水样取自陕北某兰炭生产企业的生产废水,CODcr = 26780mg /L,pH 值= 8。
1. 2 实验装置
图1 催化湿式氧化实验装置
1. 3 催化剂的制备
将经过预处理的催化剂载体2~3mm 的γ-A l2O3 投入到一定量的Cu、Mn和C e的硝酸盐水溶液中,在室温条件下浸渍12h,然后将其放于烘箱中在105℃下干燥12 h,最后在600℃下焙烧4. 5h,便得到CuO-MnO2-C eO2/γ- Al2O3 催化剂。
1. 4 CWAO实验方法
将废水和一定量催化剂加入高压反应釜内,通入一定量N2 保护升温,达到设定温度后,开动搅拌器,通入反应所需要的氧气,此时作为反应的“零时刻”。
反应一定时间后,测定出水CODcr。
2 结果与讨论
2. 1 湿式氧化与催化湿式氧化的比较
为考察CuO-MnO2-CeO2 /γ- Al2O3催化剂对兰炭废水的催化活性,我们对比了湿式氧化和催化湿式氧化处理兰炭废水的效果。
在反应温度为150℃,氧分压为1. 6MPa,进水pH = 8,催化剂投加量为10g/L的条件下反应,结果如图2所示。
由图2可以看出,在相同反应条件下,催化湿式氧化效果远大于湿式氧化,从湿式氧化的
17. 3%提高到CuO-MnO2 - CeO2 /γ- Al2O3 催化湿式氧化的77. 8%,说明此催化剂处理兰炭废水时表现出较好的催化活性。
从图2还可得,随着反应时间的延长,前30min内CODcr去除率急剧上升,而后去除率缓慢上升,反应120min后去除率可达77. 8% 。
2. 2 反应温度对CW AO反应的影响
反应温度是影响反应速度的重要因素。
在P(O2)= 1. 6MPa,pH 值= 8,催化剂投加量为10g /L,不同反应温度下反应90m in后,CODcr的去除率如图3所示。
图3 反应温度对CODcr去除率的影响
由图3可得,反应温度对催化效果影响显著,提高温度有利于加快氧化速率。
虽然高温有利于反应,但考虑到设备承受力和经济性,温度不宜过高。
2. 3 氧气分压对CW AO反应的影响
系统总压对氧化反应没有直接的影响,它与温度耦合。
氧分压在一定范围内对氧化速度有一定的影响,在T = 150℃,pH 值= 8,催化剂投加量为10g/L,不同氧气分压条件下反应90m in后CODcr的去除率如图4所示。
图4 氧气分压对CODcr去除率的影响
由图4可得,在相同条件下随着氧气分压的增大,CODcr去除率增大,这是因为在一定范围内随着P(O2)的升高,氧的溶解度增大,有利于氧化反应的进行。
2. 4 进水pH 对CW AO反应的影响
在T= 150℃,P(O2)= 1. 6MPa,催化剂投加量为10g /L条件下,不同进水pH 的废水反应90m in后,测定其出水CODcr,结果如图5所示。
由图5可得,酸性条件下有利于CODcr的去除;但与此同时,酸性条件下催化剂中的Cu 流失较严重。
因此,平衡二者,选择原水的pH 值= 8。
图5 进水pH 值对CODc r去除率的影响
2. 5 催化剂投加量对CW AO反应的影响
在T=150℃,P(O2)= 1. 6MPa,进水pH 值=8,加入不同剂量的催化剂,反应120m in后,取水测定其CODcr,结果如图6所示。
图6 催化剂投加量对CODcr去除率的影响
从图6可以看出,随着催化剂投加量的增大,CODcr去除率逐渐增大,当投加量大于10g /L 时,CODcr去除率趋于稳定,过多的催化剂则会造成资源浪费,增加处理成本,因此选择最佳催化剂投加量为10g/L。
3 结论
(1)将CuO- MnO2 - CeO2 /γ- Al2O3 催化剂用于CW AO 处理兰炭废水是可行的,CODcr去除率从湿式氧化的17. 3%提高到77. 8%。
(2)随着反应温度、氧气分压、催化剂投加量的增大,CODcr去除率增大; 催化剂投加量最佳选为10g/L。
(3)随着进水pH 值的减小,CODcr的去除率增大; 但酸性条件下,催化剂中的Cu流失较严重。
因此,平衡二者,pH 值选择原水的pH 值= 8。