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      首頁 > 臭氧知識 > 臭氧應用 > 魯奇煤氣化廢水臭氧化前后的有機污染物特征
      2022-05-09????來源:北京同林臭氧發生器???瀏覽量:????
      魯奇煤氣化廢水臭氧化前后的有機污染物特征
      摘要
              魯奇煤氣化廢水蒸餾和提取出水具有低可生化性和高毒性,抑制了進一步的生物降解。然而,臭氧化提高了廢水的可生物降解性,降低了廢水的毒性,從而能夠進行進一步的生物處理,提高對有機物質的去除。本研究通過樹脂吸附劑將魯奇煤氣化廢水中的溶解有機質分離為6類,然后利用TOC、UV254、UV-Vis和3D EEM對分餾樣品各部分的有機物質進行定量定性分析。魯奇煤氣化廢水中HoA和HiN組分含量較高,TOC值分別為380.21 mg·L−1和646.84 mg·L−1。臭氧處理后,HoA和HiN的TOC去除率分別達到42.85%和67.13%。臭氧化前后,HoA的UV254基本穩定,而HiN的UV254持續升高,這是由于HoA中有一部分腐殖質大分子有機物被氧化為HiN所致。此外,UV-Vis分析表明,臭氧氧化過程中HoA的大分子有機物被氧化,具有較高的生物降解性。最后,三維EEM光譜表明,隨著可溶性微生物副產物的降解,大分子有機物被氧化為小分子。
      1. 介紹
              煤炭開發消耗快速增長,環境污染嚴重;因此,對煤炭的高效、安全、清潔利用提出了要求[1,2]。因此,需要一種新型的煤化工技術來優化煤炭的利用。魯奇氣化是應用最廣泛的煤氣化技術之一,在煤氣的清洗和洗滌過程中會產生各種污染物。魯奇煤氣化廢水(LCGW)經過氨蒸餾和脫酚處理后,仍然是一種含有高濃度有機物、氨和普魯士[4]的復雜工業廢水,導致厭氧-缺氧-好氧(A-A-O)工藝和序批式反應器(SBR)生物處理工藝[5]出水水質不理想。
              近年來對氣化廢水質量的研究大多集中在水質方面。LCGW處理工藝已被廣泛研究,但這些研究對COD、TOC、BOD5等簡單指標進行了考察,結果表明氣化廢水具有有機污染物含量高、生物可降解性低、毒性大的特點[6-8]。此外,已有研究表明,經過氨蒸餾和脫酚后,LCGW中仍然含有酚類、多環芳烴和氮雜環化合物[9-11]。由于LCGW中常見的有機污染物含量較高,生物處理導致LCGW的生物降解能力較差。然而,很少有研究對LCGW廢水質量進行系統分析。此外,研究LCGW處理過程中有機污染物轉化的方法也迫在眉睫。
              在LCGW生物處理前,采用氨蒸餾和脫酚法去除有機污染物。由于氨蒸餾和脫酚的去除效率有限,大部分有機物通過水解酸化、活性污泥法、序批式反應器(SBR)、缺氧-缺氧-好氧(A/O)工藝和厭氧-缺氧-好氧(A2/O)工藝[12]等生物處理去除。
              而生物處理后出水的主要特征為:COD為100 ~ 200 mg·L−1,BOD5/COD (B/C)為0.01 ~ 0.08,總氮(TN)為40 ~ 70 mg·L−1,NH4+-N為10 ~ 20 mg·L−1,TOC為90 ~ 120 mg·L−1[13-16]。此外,大多數研究僅使用簡單的指標來表達LCGW的特性,沒有分析質量對處理過程或處理過程中有機物轉化的影響。根據中國LCGW排放政策,特別是零液排放的要求,需要更多的措施對LCGW廢水進行深度生物處理。由于氨蒸餾脫酚后的出水生物可降解性低、毒性大,臭氧化能提高有機物的可降解性,可進行進一步的生物處理,因此常被用于提高有機物的去除率。然而,與去除率相比,臭氧氧化過程中有機物的轉化較少受到關注。此外,由于[18]的復雜性,對原始LCGW質量的分析比較困難。
              因此,本研究以氨蒸餾、脫酚和有機物轉化后的LCGW為研究對象,考察有機物對臭氧化的影響。采用樹脂吸附法對氨精餾脫酚后的LCGW進行分餾,然后利用溶解有機碳(DOC)、UV254、UV-Vis和EEM對分餾樣品各部分的有機質進行定量分析。臭氧氧化后,分析溶液中的DOM,并進一步考察有機物對臭氧氧化的影響。研究結果可為今后的工程應用提供參考,指導今后處理設施的調試和正常運行。
      2. 結論
              在臭氧化氨蒸餾和脫酚廢水的過程中,通過樹脂吸附將DOM分餾為6級。TOC、UV254、UV-Vis和3D EEM對臭氧化有不同的影響。HoA和HiN組分TOC含量最高,分別為380.21 mg·L−1和646.84 mg·L−1。HoA和HiN的TOC去除率分別達到42.85%和67.13%。臭氧化前后,HoA的UV254值保持不變,而HiN的UV254值持續升高,這是由于HoA中的腐殖質大分子有機物被氧化,其產物中有一部分是HiN。此外,紫外-可見分析表明臭氧氧化的HoA主要與大分子難降解有機物發生反應,以提高進一步降解的性能。三維EEM光譜表明,隨著可溶性微生物副產物的降解,大分子有機物被氧化為小分子。有機物類型發生變化后,殘余有機物被氧化完全去除。

      標簽:臭氧化(4)魯奇(1)煤氣化廢水(1)有機污染物(1)


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