煤化工企业耗水量大，发生的废水量也巨大。废水成分复杂，总溶解固体(TDS)含量较高， COD含量一般在2000~4000 mg/L之间，这种高浓度、难降解含盐废水的低成本深度处理，是工业环保发展的技能瓶颈。煤化工含盐废水中有机物的处理技能主要有物理化学办法、生物法、焚烧法等。其间，生化法对此类废水直接处理一般难以奏效，通常采用混凝、活性炭吸附、高档氧化等办法处理。活性炭吸附对有机物的去除作用显著，但吸附容量有限，饱和后难以再生，导致运转费用较高。近年来，高档氧化技能，如电催化、光催化氧化、芬顿氧化及臭氧催化氧化等在工业废水深度处理中得到广泛使用。其间，臭氧催化氧化是比较热门的高档氧化技能，具有处理设备简略、去除率高和无二次污染等优点 ]。与电解法、芬顿法比较，避免了很多污泥的发生，工艺简略。作为一种高档氧化工艺越来越遭到人们的关注。

催化剂作为臭氧催化氧化废水处理反响体系中的要害构成部分，其功能决定着有机物的去除作用。国内外报导的臭氧催化氧化技能中触及的催化剂大部分是过渡金属氧化物，其间锰系氧化物由于在反响过程中表现出去除率相对较高的催化功能、可催化降解的有机物品种多、功能稳定等优势，得到了较广泛的研讨和使用。经过对催化剂制备条件及工艺条件的优化，将 MnO2 负载于Al 2O3 颗粒上，用于处理实际化工废水，其 COD去除作用比独自臭氧分解进步30%； Ma等用氧化沉淀法制备出中孔径 Mn-Co-Fe-O多金属催化剂，对硝基酚的降解率 1 h后达到100%。但文献中报导的催化剂处理的废水多为试验室配制的单一组分废水或某种低 COD浓度的工业废水，关于COD在 1000 mg/L以上、且含有高盐的工业废水水样研讨尚显不足。此外，针对含盐废水中较高的 SO 2−4

含量对COD去除的影响分析较少。

试验部分

主要试剂与仪器

商用催化剂，其间催化剂A和 B呈球状，催化剂C呈不规则颗粒状，尺寸 3~5 mm (直径))。试验用水为宁夏某煤化工企业废水处理工艺的结晶母液，废水经预处理后进入膜系统浓缩，浓缩液蒸发结晶后发生的母液经过催化氧化技能去除 COD。药剂：硫酸钠粉末、0.1 mol/L氢氧化钠、 0.1 mol/L盐酸。

玻璃转子流量计；玻璃柱反响器；臭氧发生器；臭氧浓度仪；COD消解、测试仪； TOC测试仪器；pH计。

催化剂的功能点评

敞开臭氧发生器，预热30 min。将催化剂置于玻璃反响器中，参加 250 mL的废水水样，待吸附一段时间后，通入臭氧(气体流量为 0.5 L/min，进口臭氧浓度30 mg/L)，进出口臭氧浓度经过臭氧浓度仪测出，经过改变臭氧反响时间来调理臭氧投加量。反响间隔 30 min后取5 mL水样，用测试仪测试水中化学需氧量 COD。

水样水质分析

对试验所用的废水水样进行了COD、 TDS、TOC、 pH等项目的分析，分析结果显示，废水中COD为 3005 mg/L，TOC为 1069 mg/L，TDS为 40,000 mg/L，pH为 7。依据煤化工废水排放规范和回用水规范，该水质严重不符合排放条件，COD和 TDS超高。浓水中COD以溶解性难降解有机物为主。

催化剂筛选与表征

臭氧催化氧化反响中催化剂的品种在很大程度上影响着整个反响的作用。不同催化剂的活性组分、载体品种不同，发生的催化作用也不同。为了确定臭氧催化氧化处理煤化工废水过程中的最优催化剂，在催化剂投加质量1/2 填充高度(催化剂A 质量140 g，催化剂B 质量130 g，催化剂C 质量102.5 g，水样250 mL) ，pH为7.0 ，臭氧浓度为30 mg/L，反响时间为120 min 的条件下，调查不同催化剂对废水中COD的去除率。在臭氧反响之前，预先吸附 30 min、60 min后别离取样测定 COD，显示，30 min和 1 h的吸附率接近，即30 min后三组催化剂都达到吸附平衡状况，且三种催化剂对有机物的吸附去除率均低于 8%，吸附作用不明显，对催化氧化去除率的影响较小。独自臭氧反响2 h 对废水中有机物的去除率为12.70%，而参加不同催化剂的催化氧化过程对 COD的去除作用有差异，催化剂A 、B、C 的去除率别离为53.07%、 38.27%、40.93% ，参加催化剂后废水中COD的去除率明显提高，其间催化剂 A对该水样的去除作用最佳 。 催化剂A呈现了衍射峰 (2θ = 44.90~49.14, 65.13~70.59)的方位与规范图画JCPDS#13-0373 共同，表明存在γAl2 O3 。衍射峰(2θ = 40.86, 56.92)的方位符合规范图画 JCPDS#44-0141，表明存在MnO 2 晶体；衍射峰(2θ = 24.14, 33.14, 35.66, 43.35, 49.45, 54.06) 的方位与Fe2 O3 的规范峰的方位共同。因而，该催化剂中主要成分为 Fe2O 3 、MnO 2和Al 2 O3 ，其间Al2 O3 峰面积较大，占比重多，估测Al2 O3 为载体，Fe2 O3 和MnO2 双金属氧化物为A 的活性组分。此外，对催化剂B 和C的 XRD谱图与 JCPDS规范谱图比照后，结合购买信息估测主要成分别离为：催化剂 B的载体为氧化铝，活性组分为 CuO；催化剂 C的载体为氧化硅，活性组分为活性炭、 Fe2 O 3。

相关产品

cod测定仪   水质分析仪