论文部分内容阅读
我国煤炭资源储备丰富,但水资源的逆向分布以及环保法严格提出的煤化工废水“零”排放要求制约着现代煤化工行业的发展。末端高盐废水的处理是煤化工废水“零”排放的关键,目前常用的蒸发-结晶技术处理末端高盐废水产生的结晶杂盐不能得到有效利用,因此急需在蒸发-结晶工艺段将主要盐类按工业盐标准分质提取,而废水中的COD是影响结晶盐纯度的重要影响因素之一。因此本文以煤化工企业产生的高盐废水为研究对象,采用吸附-催化臭氧氧化法对其COD进行去除,主要研究内容及结果如下:(1)对工业级多壁碳纳米管进行纯化及氧化处理,并制备了 ZIF-8/WMCNTs复合吸附材料,发现ZIF-8/WMCNTs投加量为2.4 g·L-1、pH=7、吸附时间150 min时吸附效果最好,其吸附容量为357 mg g-1,废水中的COD去除率为73%。(2)筛选出吸附能力较强的LX-111极性树脂和H103非极性树脂,并对两种树脂进行静态吸附-解吸实验,得出适宜静态吸附条件以及脱附剂后进一步探究了 LX-111、H103树脂串联吸附柱的动态吸附-解吸过程。在动态吸附流速为10 mL·min-1、处理废水体积5 L时,出水COD值为410 mg·L-1,此时COD去除率为62.7%。以乙醇作为脱附剂,脱附流速为5 mL·min-1最佳。(3)以浸渍法制备单金属氧化物催化剂,筛选出催化臭氧氧化性能较好的MnO2/Al2O3、CuO/Al2O3催化剂,并以同样方法制备MnO2-CuO/Al2O3双金属氧化物催化剂,探究锰、铜不同比例时的催化臭氧氧化去除COD效果,以Mn:Cu=4:1时为最佳。(4)以水热法制备了高比表面积的Mn02-CuO/Al203(Mn:Cu=4:1)催化剂。探究不同臭氧流量、催化剂用量、pH等对催化臭氧氧化去除COD的影响,在pH=9、臭氧流量为300 L·h-1、催化剂投加量为12 g L-1时废水中COD去除率可达82%,并考察催化剂的长期稳定性发现使用多次时,催化臭氧氧化性能稳定。废水经树脂-催化臭氧氧化联合处理后COD为81 mg·L-1,基本达到后续分质提盐的要求,为煤化工高盐废水COD的去除提供了可能的实际应用。