不同盐度对有机物去除的影响

含有难降解有机物以及高浓度无机盐离子是煤化工废水的主要特点。高盐废水的主要成分包括Ca2+ 、Mg2+ 、 Na+、Cl − 、 SO2−4

等无机离子，TDS质量浓度50~80 g/L。在一定条件下，某些无机盐离子可能会加快反应的进行，促进反应体系在短期产生出更多的·OH，从而促进氧化反应；而另一方面，一些无机盐阴离子也可能会消耗掉一部分·OH，进而降低废水COD的去除效率。因此，研究无机盐离子对高级氧化效果的影响，将在实际废水处理过程中起到借鉴和指导作用。已有研究报道，在高级氧化过程中，无机盐氯离子(Cl − )的存在和增加不仅干扰·OH的生成，还能与产生的·OH反应转化为氧化能力较低的其他自由基，从而抑制催化氧化速率。而对废水中另一种含量较高的无机离子 SO 2−4 影响的研究较少，为了探究 SO 2−4 离子含量对COD去除率的影响，以进水COD为1520 mg/L (原水稀释1倍，向其中添加不同量无水硫酸钠，使其COD均保持在1520 mg/L，电导分别为20,420 μs/cm、53,200 μs/cm、74,000 μs/cm)，气体流速为0.3 L/min，臭氧浓度约30 mg/L条件下进行催化氧化试验，结果可以看出，同样的COD浓度下，废水中盐度不同，其COD去除率也不一样。在电导为20,420 μs/cm、53,200 μs/cm、74,000 μs/cm，COD去除率分别为58.22%、55.59%、47.37%；增加 SO2−4  离子浓度，COD去除率随之下降。电导超过53,200 μs/cm后， SO 2−4

离子含量对COD去除率的抑制作用增强。臭氧催化氧化产生的羟基自由基一部分与硫酸根离子反应生成次生自由基，与废水中的有机物争夺了氧化剂，从而降低了 COD的去除率，更多的机理分析有待后续深入研究。对不同盐度的TOC去除率也进行了测试，结果显示与 COD去除率规律保持一致。

离子含量)对 COD和TOC去除率的影响 (原水COD： 1520 mg/L，TOC： 577.6 mg/L)

臭氧与双氧水耦合对有机物去除的影响

以宁煤高级氧化进水，考察在臭氧催化氧化运行过程中加入H2 O2 对COD 去除效果的影响。考察了添加双氧水时pH、催化剂种类的影响。

催化剂A、 B、C与双氧水耦合条件下对高级氧化进水中 COD的去除效果。为了考察H2 O2添加前后的 COD去除效果差异试验中将O3 气体的流量下降至0.3 L/min，其余反应条件与上述。

不同催化剂-H2 O2 耦合对COD 去除效果影响

可以看出，O3 对有机物的去除率~13%，加入催化剂后，废水中的COD 去除率提升明显，最高至~30% (高于O 3 和H2 O2 联用对COD 的去除率)，在此基础上加入双氧水，催化剂A 体系对COD的去除从29.9% 提升到了40.9%；催化剂B 反应过程中，双氧水的加入对COD的去除没有起到提升的作用；而催化剂 C在催化氧化过程中由于离子的溶出和催化剂的粉化，对COD 的测定产生影响，没有体现出对COD的去除效果。因此，可以看出针对高级氧化进水水质，催化剂 A与双氧水的耦合可以提升COD的去除效果，而催化剂 B和催化剂C没有体现出较好的催化氧化性能。

鉴于催化剂B、 C在臭氧–双氧水耦合催化氧化过程中性能较差， pH的考察针对催化剂A进行。分别考察了 pH在4、 8、10不同条件下耦合催化氧化 COD去除效果。为pH分别为 4、8、 10条件下催化剂A与双氧水耦合催化氧化去除高级氧化进水中 COD的效果，在pH为 4条件下，具有最佳的COD去除效果，可达 50%左右。pH为 8条件下的COD去除效果为 43.8%，pH为 10条件下的COD去除效果为 36.1%，说明随着pH 的升高，COD的去除率由下降的趋势，酸性体系有利于催化剂 A在臭氧-H 2 O2 催化氧化反应中COD去除率的提升，与催化剂 A参与的臭氧催化氧化的趋势一致。该实验说明，在臭氧催化氧化去除有机物过程中，加入适量的双氧水是有利于COD 的去除的，但是要对催化剂进行优选，同时针对不同的催化剂，也要进行pH考察实验，明确不同催化剂条件下的最佳 pH，以提高COD 的去除效果，根据试验结果建议酸性条件下进行臭氧–双氧水耦合催化去除 COD。

结论及建议

1) 以实际煤化工废水结晶母液(TDS~40,000 mg/L, COD~3000 mg/L) 为进水，考察了臭氧催化氧化对废水中有机物的去除效果，在有效接触时间为2 h、O 3 质量浓度为30 mg/L条件下， COD去除率达到~50%。

2) 考察了催化剂用量、含盐量、H 2O2 投加的影响，为现场工艺提供一定参考。结果显示催化剂用量存在最优投加量，含盐量中的 SO2−4

对COD的去除率具有抑制效果， H2O2 的适量投加可以提高COD的去除效果。

3) 从数据上看出，该试验的COD 去除效果普遍不高，但由于该实际水样来源于煤化工废水浓缩段结晶母液，COD主要是溶解性难降解有机物且浓度超高，因此能达到~50% 的去除率，说明该催化剂的催化效果已十分明显。若想更进一步去除COD，需考虑多种技术联合使用，同时，建议前处理尽量降低含盐量及 COD含量，避免后期工段水中盐度、COD富集现象严重，催化氧化处理难度增加。

4) 为实际废水的臭氧催化氧化处理工艺优选出催化剂，同时对催化剂的使用条件给出了优化，可帮助指导实际工艺的运行条件。

针对煤化工废水水质复杂性特点，若采用某单一技术去除废水中有机物，往往难以兼顾高效性和经济性。从技术发展看，生化技术、高级氧化技术以及物理技术的继承优化，可发挥不同技术的优势，达到协同效应，将是煤化工废水处理有机物的技术发展趋势。

相关产品

COD测定仪