[教材]兰炭废水处理方法研究 3页

兰炭废水是指煤在中低温干憎(约650°C)加工过程中产生的废水，含冇酚、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，但都山于昂贵的费用或可操作性差而使厂家望而止步。冃前，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(CatalyticWetAirOxidation，简称CWAO)。催化湿式氧化是指在一定温度(125~320°C)、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C02、H20及N2等无害物质。该技术具有占地血积小、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。木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白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y・A1203投入到一定量的Cu、Mn和Ce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°C下于燥12h,授后在600°C卜焙烧4.5h,便得到CuO-MnO2-CeO2/y-A12O3催化剂。1.4CWAO实验方法将废水和一定虽催化剂加入高压反应釜内，通入一定SN2保护升温，达到设定温度后，开动搅拌器，通入反应所需耍的氧气，此吋作为反应的“零吋刻反应一定吋间后，测定出水CODcro2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/y-A12O3催化剂対兰炭废水的催化活性，我们対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°C,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町以看出，在相同反应条件卜，催化湿式氧化效果远人于湿式氧化，从湿式氧化的17.3%n提高到CuO-MnO2・CcO2/y-A12O3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，W30min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CWAO反应的影响反应温度是影响反应速度的重耍因素。在P(O2)=1.6MPa,pH值=8,催化剂投加虽:为10g/L,不同反应温度下反应90min后，CODcr的去除率如图3所示。图3反应温度对CODcr去除率的影响山图3可得，反应温度对催化效果影响显箸，捉髙温度有利于加快氧化速率。虽然高温有利于反应，但考虑到设备承受丿J和经济性，温度不宜过高。2.3氧气分压对CWAO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°C,pH值=8,催化剂投加量为10g/L,不同氧气分压条件下反应90min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，氧的溶解度増大，有利于氧化反应的进行。2.4进水pH对CWAO反应的彩响在丁=150°C,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90min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CODcr去除率的彫响2.5催化剂投加量对CWAO反应的影响在T=150°C,P(O2)=1.6MPa,进水pH值=8,加入不同剂量的催化剂，反应120min后,収水测定其CODcr,结果如图6所示。n图6催化剂投加量对CODcr去除率的影响从图6可以看出，随着催化剂投加最的增人,CODcr去除率逐渐增大，当投加量人于10g/L时,CODcr去除率趋丁稳定，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/Lc3结论⑴将CuO-Mn02-CcO2/y-A12O3催化剂用于CWAO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%o(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；催化剂投加量授佳选为10g/Lo专业好文档粘:心整理欢迎下载