超声波处理焦化废水影响因素_成泽伟

超声波处理焦化废水影响因素成泽伟苍大强北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083摘要利用超声波处理焦化废水,系统考察了作用时间、超声功率、焦化废水初始pH值、化学需氧量(CODCr)和氨氮(NH+4-N)初始质量浓度、溶解气体等因素对去除废水中CODCr和NH+4-N的影响,并对超声复合氧化剂处理焦化废水进行了对比分析.结果表明,超声复合H2O2和Fenton试剂可发生协同作用,使CODCr和NH+4-N去除率显著提高,其去除率由大到小依次为:超声+Fenton>超声+H2O2>Fenton>超声>H2O2.结合GC-MS分析结果,对CODCr和NH+4-N的去除过程进行了初步探讨.发现处理后的焦化废水中萘类、蒽类和喹啉类等生物降解难的有机物的比例明显降低.关键词焦化废水;超声;化学需氧量;氨氮分类号TF09;X756InfluencefactorsfortreatingcokingwastewaterbyultrasonicwaveCHENGZe-wei,CANGDa-qiangSchoolofMetallurgicalandEcologicalEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,ChinaABSTRACTThetreatmentofcokingwastewaterwasresearchedbyultrasonicwave.Theinfluencesofirradiationtime,ultrasonicpower,initialpHvalueofcokingwastewater,initialconcentrationsofchemicaloxygendemand(CODCr)andammonium(NH+4-N),anddissolvedgasontheremovalofCODCrandNH+4-Nwereinvestigatedsystematically.Theultrasonictreatmentsofcokingwastew-atercombinedwithoxidantswerecomparativelyanalyzed.TheresultsshowthattheultrasonictreatmentcombinedwithH2O2orFentonreagenthadasynergeticeffect,andthentheremovalratesofCODCrandNH+4-Ngreatlyincrease.Theorderofremovalrateisthefollowing:ultrasonictreatment+Fenton>ultrasonictreatment+H2O2>Fenton>ultrasonictreatment>H2O2.AccordingtotheanalysisresultsofGC-MS,theremovalprocessofCODCrandNH+4-Nwaspreliminarystudied.Itisfoundthattheproportionsofnon-biodegradationorganisms,suchasnaphthalene,anthraceneandquinoline,obviouslydecreasedintreatedcokingwastewater.KEYWORDScokingwastewater;ultrasonic;chemicaloxygendemand;ammonium收稿日期:2008-11-30作者简介:成泽伟(1975—),女,助理研究员,博士研究生,E-mail:chengzewei@metall.ustb.edu.cn;苍大强(1949—),男,教授,博士焦化废水是在焦炭炼制、煤气净化及化工产品回收过程中产生的废水,一般由氨氮(NH+4-N)、氰化物、硫化物、酚类化合物、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环有机化合物等组成,总体性质表现为有机物、氨氮浓度高,生化降解难[1],是最难以处理的一种工业废水,我国大多数企业的焦化废水不能达标排放或回用.超声技术降解水中的污染物,尤其是难降解的有机污染物是近几年来发展起来的新型水处理技术[2-3].当一定强度的超声波通过废水时发生超声空化现象,产生瞬时高温高压,形成“热点”.污染物在“热点”发生自由基氧化、超临界水氧化及高温分解等反应,从而被降解去除[4-5].本文利用超声波对焦化废水进行处理,探讨了影响其处理效果的一些主要因素,并对其强化技术进行了对比分析.1实验部分实验废水和装置:本实验所用焦化废水取自国内某焦化厂,其化学需氧量(CODCr)的质量浓度为3000～4000mg·L-1,NH+4-