化学沉淀臭氧氧化法处理焦化废水桂玉明

·424·化工环保ENVIRONMENTALPROTECTIONOFCHEMICALINDUSI,RY2008年第28卷第5期化学沉淀一臭氧氧化法处理焦化废水桂玉明`,徐君`,雷君兰’,尚亚玲“(1.辽宁科技大学化学工程学院,辽宁鞍山114051;2.鞍山技师学院,辽宁鞍山114024〔摘要〕采用臭氧氧化法对焦化废水(简称废水)进行处理,考察臭氧质量流量和废水pH对废水CoD和NH3一N去除率的影响。实验结果表明,在臭氧质量流量为3.6岁h、废水pH为12、反应时间为12h的条件下,废水coD和NH。一N去除率分别为93.74%和74.28%。直接采用臭氧氧化法不能使NH3一N得到较好的去除,采用化学沉淀一臭氧氧化法处理焦化废水后,废水COD、NH:一N、挥发酚和色度的去除率均达97%以上。〔关键词」臭氧氧化;化学沉淀;焦化废水;挥发酚;氨氮厂中图分类号」X703一厂文献标识码]A「文章编号〕1006一1878(2008)05一0424一03TeratnlelltofCoikngWastewaterbyChen成ciarPeciPitiaton一020城cGuiuYmingl,众uJnl,乙eiuJnaln’,s人ang介zingZ(].CollgeeofChemiealEngineenng,iLaoningUniversityofSeieneeandTeehnology,nAshanLiaoningll4051,China;2.nAshanCollegeofTeehnician,nAshanLiaoning114024,China)Abstraet:OzonieOxidationwasusedtotreateoikngwastewater.TheeffeetsofozonedosageandwastewaterPHonhteremovalofCODandNH3一Nwerestudied.Wllenhtedosageofozone153.69/h,htewastewaterPH1512,andthereaetiontime1512h,hteremovalraetsofCODandNH3一Nare93.74%and74.28%resPeetively.TheersultsshowhtatsingleOzonieOxidaiton15nothteidealProcessforremovingNH3一N.Afetrusingche而ealPreciPitation一OzonieOxidation,theremovalratesofCOD,NH3一N,volatilePhenolsandchromaareallover97%.Keywords:OzonieOxidaiton;ehe而calPerciPitiaton;eoikngwastewaetr;volatilePhenol:al刀l刀onianltrogen焦化废水(简称废水)是一种污染范围广、危害性大的难处理工业废水〔’〕。目前处理焦化废水的方法很多,如焚烧法〔’〕、活性炭投料曝气法〔’,4j、高效降解菌处理法「’」等,但都存在局限性。臭氧作为一种强氧化剂,对奥里油加工废水〔“〕、高浓度苯酚废水`’了及水中腐殖酸仁8了的处理效果较佳。本工作采用化学沉淀一臭氧氧化法处理废水,考察了臭氧质量流量和废水pH对废水中污染物去除率的影响,取得了较好的结果。1实验部分1.1废水水质废水取自鞍山钢铁集团公司化工总厂,废水pH为8、COD为4610mg/L、色度为780倍、NH。一N和酚的质量浓度分别为626.4mg/L和680mg/L。1.2实验仪器DHx一55一IG型臭氧发生器:哈尔滨久久电化学工程技术有限公司;Aiglent6890N型气相色谱仪:美国Aiglent公司;F2A004N型电子天平:上海精密科学仪器有限公司;RE一852型旋转蒸发器:巩义市英峪予华仪器厂。1.3分析方法按GB11914一89《重铬酸钾法》测定废水COD;仁收稿日期」2008一02一21:[修订日期」2008一06一07。[作者简介〕桂玉明(1982一),男,湖北省咸宁市人,硕士,主要从事焦化废水处理和煤化工方面的研究。电话:[phone];电邮:guiyu而ngZX()[e-mail]。第5期桂玉明等.化学沉淀一臭氧氧化法处理焦化废水·425·按GB7491一87《嗅化滴定法》测定挥发酚含量;按GB7478一87《蒸馏一酸滴定法》测定NH:一N含量;按GB11903一89《稀释倍数法》测定废水色度。2结果与讨论2.1臭氧质量流量对废水中污染物去除率的影响在废水pH为8的条件下,考察臭氧质量流量对废水中污染物去除率的影响,实验结果见图1和图2。由图1可看出,臭氧质量流量的增大对废水COD的去除影响开始较明显,但随反应时间的延长,效果逐渐减弱。这是因为随反应的进行,部分污染物被彻底氧化成C02,一些物质生成难以进一步降解的中间产物,导致了反应后期coD去除不明显。由于后期影响减弱,且考虑经济因素,最终选择臭氧质量流量为3.6岁h,反应12h后COD去除率达91.00%。由图2可看出,随反应的进行,NH3一N去除率有所提高,但幅度有限,臭氧质量流量为3.6g/h时,反应12h后NH3一N去除率为27.27%,说明臭氧氧化法对NH3一N的去除效果欠佳。的条件下,考察废水pH对污染物去除率的影响,实验结果见图3。由图3可见:随废水pH增加,coD去除率明显增大;废水pH为10时,COD去除率最高,达97.犯%;再增加PH,COD去除率有所降低。因为废水pH小于10时,臭氧分解出的·OH的反应特性不会随pH变化而变化;当废水pH大于or时,·OH的反应特性开始降低。由图3还可看出,随废水pH增加,NH3一N去除率也明显增大。这是因为,NH3一N以游离氨或钱盐形式存在于废水中,两者比例取决于废水pH。当废水pH偏高时,游离氨的比例较高,有利于氨的氧化去除;反之,废水pH偏低时,尤其当废水pH小于9.3时,按盐的比例较高,不利于氨氮的去除。在废水pH为12时,废水整体去除效果较好,COD去除率达93.74%,NH。一N去除率达74.28%。2.2废水pH对污染物去除率的影响在臭氧质量流量为3.6岁h、反应时间为12h2.3化学沉淀一臭氧氧化法去除废水中的污染物调节废水pH为9,加人MgCI:·6HZO和NaZHPo4·12H2o,加人量为n(阳犷):n(Mg,`):n(po爱一)=l:l:1,反应15而n,去除部分NH。一N后,再用臭氧氧化法进行处理,实验结果见表1。由表l可看出,由于NH:一N是COD的组成部分之一,NH3一N被大量去除后,COD也随之降低。最终,c0D降至20.6mg/L,去除率达99.55%;NH:一N降至16.82mg/L,去除率为97.31%;挥发酚和色度的去除没有受到太大影响,均达99%以上。这说明用化学沉淀一臭氧氧化法处理焦化废水是可行的。2.4臭氧氧化法对废水中有机污染物的去除情况分析为了考察臭氧氧化法对废水中有机污染物的去除情况,将处理前后废水进行气相色谱分析,气相色谱图见图4和图5。由图4和图5可知,废水经臭氧氧化法处理后,其中的有机物成分明显减少。·426·化工环保ENVIRONMENTALPROTECTIONOFCHEMICALINDUSTRY2008年第28卷由于臭氧是一种强氧化剂,可有效去除废水中大部分有机物。表l化学沉淀一臭氧氧化法处理后废水中污染物的去除效果反应时间/h出水去除率,%eoo/(mg·L一`)户(NH,一N)/(mg·L一’)户(挥发酚)/(mg·L一’)色度/倍CODNH3一N挥发酚色度3930.086.54678.5195.085.726.94.2433.8260.414.7574.0886.180.2298.9844.3866.62955.884.63543.82.30.797.719.579.2788.2086.3286.4987.7199.3899.6687.4797.50:Q了一、ùéùO声8l03094l12.57.893.3099.116799.8998.仍99.00O月tl,`O了7,17664311220.616.82一5.599.5597.31一99.29注:a为化学沉淀法处理后的测定值。COD去除率达91.00%,NH3一N去除率为27.27%。b)废水pH对CoD及NH。一N的去除率有较大影响。废水pH为10时,COD去除率最高,达97.32%;废水pH为12时,NH3一N去除率最高,达74.28%。c)采用臭氧联合化学沉淀法处理废水,废水c0D、NH:一N、挥发酚和色度的去除率均达97%以上。参考文献图5处理后废水的气相色谱图3结论a)臭氧浓度对废水COD和NH3一N的去除有一定影响。在一定反应时间内,臭氧浓度越大,污染物去除率越高。臭氧质量流量为3.6岁h,反应12h后肖瑞华.焦化工业环境保护.沈阳:东北大学出版社,1994.2一3邹家庆.工业废水处理技术.北京:化学工业出版社,2003.172一174靳茂霞,刘桂林.提高焦化废水生化处理效果途径.上海环境科学,1997,16(2):13一15eLeMW,ParkJM.BiologiealNiotrgenRemovalformCokePlantWastewaterwihtExtenatlCarbonAddition.WaterEnviorneRs,1998,70(6):1090一1095李立敏,黎刚,李柳等.高效降解菌处理高浓度焦化废水.化工环保,2006,26(5):409一412曲险峰,郑经堂.活性炭催化臭氧氧化法处理奥里油加工废水.化工环保,2006,26(3):222一225阳立平.臭氧氧化法处理高浓度苯酚废水.资源开发与市场,2005,21(2):86一88黄国忠,丁月红,董晓伟等.活性炭催化臭氧氧化去除水中的腐殖酸.化工环保,2007,27(3):200一203(编辑王馨)