[发明专利]一种活性炭催化臭氧处理焦化废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种臭氧催化氧化水处理方法，特别是处理焦化废水中的难降解有机污染物。 

背景技术

焦化废水由于其中含有大量的难降解有机物，单纯采用生物法处理焦化废水，出水水质指标往往难以达到国家排放标准。近年来，臭氧氧化法作为一种高级氧化技术，越来越多的应用到工业废水的处理中。但是，由于臭氧在水中溶解度较低，使得氧化效率较低；并且，由于臭氧的直接氧化往往不能使难降解有机物完全分解成为二氧化碳，而产生的氧化中间产物又可能存在毒性，这使得臭氧氧化法的应用效果受到限制。应该注意的是，羟基自由基的氧化能力比臭氧更强，可将大多数有机污染物有效分解甚至彻底矿化，而臭氧在氧化过程中也会产生一些羟基氧化剂。目前受到重视的臭氧/超声波、臭氧/UV、臭氧/活性炭等新技术的要点就是以臭氧为基础氧化剂、以超声波等物化手段促进臭氧产生羟基自由基。

臭氧/活性炭是利用活性炭具有发达的空隙结构、巨大的比表面积以及表面非极性的化学特性，起到吸附有机物和催化臭氧氧化的作用。臭氧/活性炭与臭氧/UV等新工艺相比，由于设备简单、成本低廉，更受到关注，可以考虑应用于焦化废水处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用臭氧/活性炭催化氧化法处理焦化废水的方法，使用颗粒活性炭作为催化剂、催化臭氧氧化焦化废水，以达到去除难降解有机物，降低焦化废水中有毒有害物质的浓度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种焦化废水的处理方法，其方法主要是在预先投加活性炭的封闭反应器中连续通入焦化废水，并在反应器底部通入臭氧，使臭氧、活性炭和焦化废水三者充分接触反应。处理后的废水进入沉淀池，使活性炭和处理后废水分离，处理后水可进入后续生物处理工艺。分离的活性炭可收集，重新进入反应器使用。

在上述步骤所使用的活性炭为颗粒活性炭，拥有较大的比表面积，其催化能力使臭氧对焦化废水中COD的降解率提高20%左右，对挥发酚的降解速率也得到一定提高。颗粒活性炭的作用一方面可以吸附有机物，减小反应器承担的有机物负荷，另一方面可以催化臭氧产生羟基自由基，提高臭氧氧化有机物的能力。

在上述步骤中，反应器中的活性炭可长期使用。

本发明的效果是该方法能将焦化废水的COD值去除率达60%以上，挥发酚的去除率达90%以上，全波长扫描发现，有毒物质的特征峰消失，说明有毒物质得到充分降解。

附图说明

图1是臭氧单独氧化和臭氧/颗粒活性炭氧化的挥发酚去除率对比图。

图2是臭氧单独氧化和臭氧/颗粒活性炭氧化的COD去除率对比图。

图3是臭氧单独氧化和臭氧/颗粒活性炭氧化的紫外可见光谱对比图。

具体实施方式

结合实施例对本发明的焦化废水的处理方法加以说明。

1、待处理的焦化废水的COD浓度为800~1000mg/L，挥发酚浓度为15~25mg/L。所采用的封闭反应器体积为10L，预先投加有200g左右的活性炭；

2、在焦化废水进入反应器前，调节其pH至8~10；

3、焦化废水以连续流方式进入反应器，焦化废水流量维持在10L/h左右；

4、待焦化废水进入反应器后，在反应器底部通入臭氧，调节臭氧投加浓度为3g/h，使得臭氧与废水和活性炭充分接触；

5、反应器出水进入沉淀池，随水流入的活性炭在沉淀池中沉淀，沉淀池上清液排放。

通过处理，焦化废水的COD去除率达60%以上，浓度约为200mg/L，挥发酚去除率90%以上，其他复杂的有机物如喹啉、吲哚等均得到分解，不会对后续生物工艺产生太大的影响。处理前废水为棕红色，处理后为淡黄色，色度去除明显。