臭氧催化氧化處理化工外排水的研究.pdf

1、石油化工行業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位，其在保持快速發(fā)展的同時，帶來的環(huán)境問題也不容忽視，尤其是對水環(huán)境的破壞。隨著國家消減主要污染物排放總量工作的開展以及石化行業(yè)污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高，傳統(tǒng)的技術(shù)方法很難滿足越來越嚴(yán)的要求。因此，為了更加合理地利用和節(jié)約水資源，貫徹國家環(huán)境減排政策，探索應(yīng)用方便和經(jīng)濟(jì)有效的新技術(shù)迫在眉睫。由于臭氧催化氧化技術(shù)具有處理效果好、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于給水處理、污水處理等方面，所以，該技術(shù)

2、越來越得到人們的重視，有很好的應(yīng)用前景。
　　因此，在閱讀大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本論文采用臭氧催化氧化技術(shù)對化工外排水進(jìn)行處理，結(jié)果將為化工外排水在石油化工類企業(yè)中水回用項(xiàng)目的推廣提供參考依據(jù)和技術(shù)支持。
　　首先，用自制催化劑處理苯酚和草酸溶液，研究表明，自制Al2O3-Mn催化劑對苯酚和草酸兩種模擬的污染物都有一定的吸附作用，其余5種催化劑的吸附能力較差。Al2O3-Mn催化氧化作用對苯酚的去除率達(dá)到了50％，并且實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)

3、定，催化劑穩(wěn)定性高。催化劑Al-Cu0530和G-Mn0603催化氧化草酸的效果隨著時間的延長逐漸降低。Al2O3-Cu催化劑對草酸的去除率較低，Al2O3-Ti和Al2O3-Mn催化劑對草酸的去除率分別可達(dá)到60%和52%。因此，綜合考慮，Al2O3-Mn催化劑的實(shí)驗(yàn)效果較好。
　　然后，對市購的6種催化劑進(jìn)行篩選，發(fā)現(xiàn)HWS-X和PX催化劑對廢水中COD有很好的去除效果。因此，對HWS-X和PX催化劑在廢水處理中的最佳工藝參數(shù)

4、進(jìn)行了優(yōu)化。發(fā)現(xiàn)HWS-X催化劑在臭氧一次加入，濃度為35mg/L，投加時間為15min，停留時間為30min，保持原水pH值，催化劑填裝量為600mL的條件下實(shí)驗(yàn)效果最佳。PX催化劑的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件為：臭氧一次加入，濃度為35mg/L，投加時間為20min，停留時間為30min，原水pH值，催化劑填裝量為500mL。在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下，HWS-X催化劑和PX催化劑對COD的降低值分別約為62.0和30.7mg/L。隨著實(shí)驗(yàn)次數(shù)的增加，HW

5、S-X催化劑的催化氧化效果先升高后保持穩(wěn)定，而 PX催化劑則不斷降低。吸附飽和的HWS-X催化劑經(jīng)過三次催化氧化實(shí)驗(yàn)后，其效果和新催化劑的效果接近，其吸附作用對COD的降低值也達(dá)到了54.3mg/L。
　　最后，單獨(dú)臭氧氧化對化工外排水中COD的去除率隨著反應(yīng)時間的延長呈逐漸增加的趨勢。當(dāng)反應(yīng)時間為30min時，單獨(dú)臭氧氧化對COD的去除率僅為7.54%。當(dāng)用催化劑處理化工外排水時，Al2O3-Mn催化劑對有機(jī)物的去除率較低。反應(yīng)

6、時間為10min時，HWS-X催化劑反應(yīng)體系中COD和TOC值突然升高，和原水相比，出水的COD值增加了11.53%。然后，出水中COD和TOC值隨著反應(yīng)時間的延長逐漸下降。所有出水的UV254值和pH值保持不變。當(dāng)采用大量的HWS-X催化劑處理化工外排水時其出水的COD均能滿足國家新的排放標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，HWS-X催化劑和臭氧聯(lián)用具有很好的催化氧化效果。并且發(fā)現(xiàn)，自制Al2O3-Mn催化劑在處理化工外排水時和市購的PX催化劑能力相當(dāng)。