焦化废水处理研究_郭建平

焦化废水处理研究郭建平!，刘北平，郭军#（!湖南师范大学化学化工学院，湖南长沙#!$$%!；&湖南文理学院化学系，湖南常德#!’$$$；(湖南人文科技学院化学系，湖南娄底#!)$$$）摘要：用*+,&光催化氧化法和混凝沉降法分别对经生化处理的焦化废水进行了实验研究。研究表明，在光催化氧化法中，-,./0去除率最高可达’’#1，浊度的去除率最大为#$21，用矿渣复合混凝剂对其进行混凝沉降实验，由水渣和硫铁矿渣分别用硫酸和盐酸搅拌浸取制得!3、&3和(3、#3混凝剂，#3对焦化废水-,./0去除率和浊度的去除率相对!3、&3、(3是最好的，分别达到了(4)1和)$%1；而!3和&3混凝剂，其脱色效果最好。关键词：纳米*+,&；光催化氧化；矿渣复合混凝剂；混凝沉降；焦化废水中图分类号：5)$(!文献标识码：6文章编号：!$$%7!&4)（&$$’）$47$$!27$#焦化废水是焦化厂的主要污染源，它量大，含有焦油、苯、酚、氟化物、氨氮、硫化物，是一种典型的含有大量有毒有害物质的工业废水。近年来，对于焦化废水的处理研究国内外都给予了高度重视，许多新方法、新药剂正在不断被开发出来。催化氧化处理工艺、复合高铁酸盐的深度脱色处理都有研究报道8!，&9。本文对生化处理后的焦化废水经纳米*+,&光催化氧化法、矿渣复合混凝剂混凝沉降法分别进行了实验研究，并对它们的处理结果进行了比较，取得了较好的效果。!实验部分!$!纳米%&’和混凝剂的制备!$!$!主要原料及化学成分硫酸、盐酸、硫酸钛、氨水、乙醇均为化学纯。重铬酸钾、硫酸银、硫酸铁为分析纯。实验用工业矿渣为某铁合金厂的水渣（含:;&,($&’’1、6<&,($&(’1、有效=+,&()%(1）和某硫酸厂硫铁矿渣（含:;&,(!$$#’1、6<&,($&)!1、有效=+,&$421）实验所用水样为经生化处理后不能达标的某钢铁公司焦化分厂废水，其-,./0>(!’$?@·A7!、浊度>’4B*C、色度&4、DE>’’。!$!$主要仪器及测定方法光催化氧化反应器（自制）：($$F高压汞灯（主波长(4’G?）；.HI74&!定时变速搅拌机；EE7’化学耗氧量测定仪，通过铬法测-,./0；JKL7!数字式浊度仪测浊度；稀释倍数法测色度。!$!$#制备方法!$!$#$!*+,&纳米的制备，根据文献8(9，以硫酸钛、氨水为原料，乙醇为溶剂，加入一定的分散剂，通过溶胶7凝胶法，经4$$M热处理，制备出*+,&纳米材料。!$!$#$矿渣复合混凝剂按文献8#9制备。本实验制备矿渣复合混凝剂#种，制备条件如表!所示。!$废水处理方法及测定光催化氧化法：取!$$?A焦化废水，加入(&@纳米*+,&，在超声波中振荡($?+G倒入自制的光催化氧化反应器中，反应器离光源%/?，通过鼓空气法使粉末分散均匀，以提高其光催化效率。开启紫外光源（主波长(4’G?）。按一定时间定时取样，离心分离取上层清液，进行化学耗氧量、浊度、色度及收稿日期：&$$’7$’7($基本项目：湖南省教育厅资助课题（$!-$&2）作者简介：郭建平，女，!24&年生，硕士，教授，主要从事工业废水处理方面的研究。表!矿渣复合混凝剂制备条件一览表混凝剂编号!3&3(3#3材料种类水渣水渣硫铁矿渣硫铁矿渣用量（N@）!$$$!$$$!$$$!$$$质量分数N1&’$—&’$—硫酸用量N?A!’$$—!’$$—盐酸质量分数N1—&’$—&’$用量N?A—!’$$—!’$$第!2卷第4期&$$’年!!月OP:4%波长的紫外光照射，在其表面生成空穴（78）和电子（?+）。空穴（78）具有很强的得电子能力，可夺取536-纳米颗粒表面吸附的有机物和溶剂中的电子，使原本不吸收光而无法被光子直接氧化的物质，通过光催化剂被活性氧化。铁合金厂的水渣、硫酸厂的硫铁矿渣未经酸处理时，其表面比较光滑致密。实验表明，经酸处理后的矿渣，表面状况有较大变化，其表面或微孔内变