焦化废水翻译

使用铁粉和过氧化氢试剂高级氧化工艺处理焦化废水摘要在本研究中，使用铁粉和过氧化氢试剂高级氧化工艺处理焦化废水。特别要注意初始PH值，过氧化氢的投加量，及改善生物降解时的影响。结果表明，当初始PH下降、过氧化氢投加量增加时，COD和总苯酚的去除率会达到较高。在初始PH值小于6.5，过氧化氢浓度是0.3mol时，反应一小时后，COD的去除率可达到44-50%，并且总苯酚的去除率几乎可达到95%。一小时后，测量出水时的耗氧速率与原焦化废水相比几乎增加了65%。这表明，焦化废水的生物降解显著改善。几种有机化合物，如双环呋喃，喹啉，间苯二酚，呋喃酚就如同气相色谱-质谱分析确定的被完全去除。先进的试剂氧化工艺是一种焦化废水中去除有机污染物的有效预处理方法。这个工艺提高了生物降解，并可与传统的生物工艺结合，以使出水达到高质量。1.序言煤炭是我国主要的能源资源。最近，由于经济的快速发展，煤炭产量增加显著。焦化废水来自煤炭焦化，焦化厂中煤气的纯化和副产品的回收工艺成开始成为我国最严重的环境问题之一。根据2009年的环境统计，从焦炭行业排放的废水中的COD占我国总排放量的1.3%。(国家环保总局,2009)焦化废水是一种由独特的污染物组成的复杂混合物，包括成千上万种有机污染物，如酚醛树脂，氰化物，氨氮，多环芳烃，氮，氧和含硫杂环化合物。(Wangetal.,2002)焦化废水中的大多数化合物是高浓度，有毒，诱变和致癌物，并且对环境和生态有长期的影响。焦化废水的处理工艺通常包括预处理，即蒸汽脱附和溶剂萃取。然后是生物处理包括缺氧-好氧，厌氧-缺氧-好氧和活性污泥工艺。(Lietal.,2011;Wangetal.,2011)难熔材料和抑制性物质的出现抑制了厌氧消化的效率并使焦化废水很难生物降解。(Laietal.,2009)在某些情况下，先进氧化工艺被视为是：使生物难熔污染物转化到危害最小，或使其转变为短链化合物然后可以生物处理的有效选择。(Ruppertetal.,1994;Esplugasetal.,2002)先进氧化工艺是基于形成高活性的羟基自由基。在AOP中，试剂工艺是一种最有前途的工艺,这是由于它的优点，包括：使用廉价的化学物质，易于操作和高氧化性能。(Chakinalaetal.,2008)这个工艺的缺点之一是加入大量的二价铁盐会导致麻烦的污泥问题。(Namkungetal.,2008)传统的试剂反应使用过氧化氢和二价铁盐，在酸性条件下产生高活性的羟基自由基，这种自由基可以在溶液中氧化有机化合物。（如式1）最近，已进行研究以提高传统试剂氧化工艺。(DoongandChang,1998;Luckingetal.,1998;Namkungetal.,2005;Pignatelloetal.,2006)备选方案之一是在溶液中使用零价铁代替二价铁。用零价铁的粉末代替溶解的二价铁颗粒能够使均相试剂反应取代异质类型。提及到的反应机理如式2-6所示。开始金属铁在酸性条件下被过氧化氢由零价铁氧化为二价铁，接着进一步与过氧化氢反应产生羟基自由基和三价铁，这反应类似于试剂工艺。最后零价铁将三价铁还原为二价铁，这样一直循环下去。(Chakinalaetal.,2007)这个工艺的突出优点是节省成本，是因为与铁盐相比使用了金属铁，并且在铁的表面形成二价铁的快速循环。（式5）根据报道，以零价铁和过氧化氢为基础的先进的试剂工艺，在酚类化合物包括苯酚，五氯苯酚，染料，杀虫剂如对硫磷已经应用，一些工业废水也使用铁条和过氧化氢对苯酚的降解作了研究。(DoongandChang,1998;Liaoetal.,2007;Chakinalaetal.,2008).Bremneretal.(2006)在酸性条件下，存在金属铁和浓度为9.5M的过氧化氢时，15分钟后苯酚的去除率几乎是100%。氧化过程中产生的中间物质是邻苯二酚，对苯二酚和苯醌。TangandChen(1996)使用铁粉和过氧化氢可让化学染料脱色。报道说这个工艺比芬顿试剂对染料的脱色更有利，是因为铁的连续溶解和染料在铁表面的吸附。Kalleletal.(2009)通过螺旋形的金属铁和过氧化氢产生的羟基自由基来研究橄榄油厂废水的降解。最佳的实验条件是：金属铁的持续存在，酸性PH值（2.0-4.0），和相应浓度的过氧化氢（9.5M）。经过三个小时的反应，橄榄油厂的废水的颜色会消失并且酚类化合物的初始浓度会下降到50%。在这项研究中，研究了应用先进的芬顿试剂工艺，即用零价铁粉末来预处理焦化废水。我们探讨了铁粉和过氧化氢的相互作用，初始PH值和过氧化氢投加量对去除COD和总酚的影响，以及在氧化过程中焦化废水生物降解的变化。氧化过程中焦化废水成分的变化通过气相色谱-质谱鉴定定性确定。有了这些信息，目的是为了加深我们对先进芬顿