臭氧催化氧化降解煤化工高盐废水有机物研究
2021-01-05任斌金政伟李瑞龙井云环杨帅郭剑浩李蕊宁
任斌, 金政伟, 李瑞龙, 井云环, 杨帅, 郭剑浩, 李蕊宁
(国家能源集团宁夏煤业有限责任公司煤炭化学工业技术研究院, 银川 754011)
煤化工高盐废水具有COD 浓度高、 色度大且成分复杂等特点, 其溶解性固体(TDS)的质量浓度可达10 000 ~200 000 mg/L, COD 的质量浓度可达100 ~5 000 mg/L[1]。 在废水“零排放”工艺过程中会造成膜元件污堵, 蒸发结晶单元生产出的结晶盐品质较差等[2], 因此在煤化工高盐废水处理过程中必须对污染物进行有效去除, 降低其对系统的影响。
臭氧催化氧化技术通过利用催化剂克服了传统臭氧利用率低、 氧化能力弱的缺点, 使其具有极强的氧化能力, 可以完全矿化有机物, 因此被广泛应用于工业水处理领域。 Pi 等[3]以CuO/Al2O3为催化剂臭氧催化氧化降解草酸溶液, 与纯臭氧氧化相比, 其对总有机碳(TOC)的去除率提高了30%。Rosal 等[4]以MnO2/Al2O3为催化剂臭氧催化氧化降解非诺贝酸, 其中·OH 产生速率是单独臭氧氧化的8 倍。 大量试验研究表明, 臭氧催化氧化法对废水中有机物的降解具有较好的效果, 但其对煤化工高盐废水中有机物的降解仍缺乏探索。 因此, 本研究通过对3 种不同类型的市售臭氧催化剂进行考察, 筛选出一类对COD 去除效果最好的催化剂,为煤化工高盐废水中有机物的有效去除提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验装置
臭氧催化氧化试验采用静态反应的形式, 在特制的玻璃反应器中进行, 反应器底部设石英微孔曝气片, 试验装置如图1 所示。

图1 臭氧催化氧化试验装置示意Fig. 1 Experimental device of catalytic ozonation
1.2 试验材料
试验选取目前市场上主流的3 种不同类型臭氧催化剂进行评价, 其主要活性成分见表1。……
