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型粘土矿物深度处理焦化废水研究
摘 要
本文以膨润土与凹凸棒石为基本材料,对焦化废水进行了处理。探讨了膨润土与凹凸棒石的用量以及比例、Ca(OH)2的量、PAC和PAM对焦化废水的影响。实验结果表明:在以蒙脱石和凹凸棒石为材料对焦化废水进行处理中,确定焦化废水去除COD和色度的最佳反应条件为:膨润土+凹凸棒石为1.0g,比例为4:1,10ml 7%PAC+4ml 2% PAM ,Ca(OH)2 0.06 g PH在6~9之间,实验结果为吸光度0.051,脱色率为93.39%,COD为67,COD去除率为62.78% 。
关键词:凹凸棒石;蒙脱石;焦化废水
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Bipolar electrodes electrokinetic remediation of
chromium contaminated soil
Abstract
In this paper, under different voltage bipolar electrode for electrical repair the effects of chromium contaminated soil research. Experimental materials kaolin, in the anode liquid storage tanks are constructed of bipolar electrode quartz sand, iron and carbon as filler material. Fill rates were: (1) quartz sand (particle size 0.5-2.5mm); (2) quartz sand: iron = 1:1 (bipolar reaction bed); (3) quartz sand: carbon = 1:1 (bipolar response to bed). In this experiment, were exposed to potassium dichromate, for the soil Cr (Ⅵ) content of 1000mg/kg. Experimental constant voltage 1VDC/cm, duration of 120h. The results showed: in the electrokinetic remediation process, even if the soil does not contain reducing agent, there will be a part of the anode near the Cr (Ⅵ) is reduced; as voltage increases, the migration of chromium increased trivalent chromium in soil formation increase in total chromium and hexavalent chromium removal rate increased; for pure kaolin, affect soil total chromium and hexavalent chromium removal of the main factors is the low voltage conditions, of chromium in the low mobility and high voltage conditions Reduction of hexavalent chromium.
Keyword:Electrical repair; potassium dichromate; chromium migration; kaolin
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1.1 引言
1 绪 论
水是所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分,是一种多功能的不可缺少的资源。而随着人类社会与经济的发展,尤其是石油化工、医药、染料、农药等生产工业方面的迅速发展,使有机化合物的产量和种类与日俱增,它们以不同方式进入水体,使水质不断恶化,造成了水资源紧缺和水资源危机,这直接威胁到人类自身的健康和生命。水资源的可持续利用问题已成了当代世界最重大的资源问题和环境问题,更是未来人类面临的最严峻挑战。在人类造成的污水当中有的成分较简单、生物降解性较好、浓度较低的工业有机废水都可通过组合传统工艺而得以处理,但对于高浓度高毒性废水,如染料、焦化、制药等废水则因技术和经济原因,治理难度较大。
1.2 焦化废水的来源、成分及危害
焦化工业是国民经济的重要部门,焦化厂备煤、炼煤、净化、回收、焦油、精制等各主要车间均有废水产生。焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的含酚为主的高浓度有机废水,主要来自焦化厂,煤气厂。焦化废水中污染物组成复杂,水质受原煤性质、炼焦工艺和焦化产品回收工序与方法等诸多因素的影响。焦化废水中含有数十种无机和有机化合物。其中无机化合物主要是大量氨盐、硫氰化物、硫化物、氰化物等,有机化合物除酚类外,还有单环及多环的芳香族化合物,含氮、硫、氧的杂环化合物等,是一种典型的难处理高浓度有机工业废水,因此焦化废水的处理一直是国内外废水处理领域的一大难题。目前国内各焦化企业大多采用生化法处理焦化废水,据国家冶金局统计,绝大多数焦化企业对焦化废水的处理效果不理想,达不到国家规定的排放标准[1]。
焦化废水所含污染物可分为无机物和有机物两大类,无机物一般以氨盐的形式存在,主要包括(NH4)2CO3、(NH4)2SO4、NH4HCO3、NH4CN、NH4HS、NH4C1、NH4SCN、(NH4)2SO3等;有机物主要由酚类、吡啶、喹啉类、苯胺、苯系物等组成,成分复杂。赵建夫等[2]利
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用色谱/质谱仪分析得到北京焦化厂进入曝气池的废水成分,发现主要有机污染物为苯酚、甲酚、二甲酚及苯,约占废水总有机碳量的82%;何苗等[3]对焦化废水进行了GC/MS分析,共检出51种有机物,全部属于各类芳香族化合物及杂环化合物,其中苯酚类及其衍生物、喹啉类化合物和苯类及其衍生物构成了焦化废水中的主要有机物(占83.3%):孔令东等[4]运用液一液萃取和层析法对水样进行前处理,测出了244种有机污染物,其中含量最高的是酚类,其次为吡啶、喹啉类、苯胺、苯系物以及联苯、呋喃类、咔唑、吲哚、己烷、萘、噻吩等杂环化合物,及少量的醇、醛、酸、酯、芳烃类。
目前我国焦化废水大都未经彻底处理,造成水环境严重污染。我国焦化废水的水质[5]如表l.1所示,主要焦化厂的废水组成[6,7]和其中有机物类另[8]见表1.2和表1.3焦化废水水质。
表1.2.1我国焦化废水水质 挥发性悬浮
项目 浓度(mg/L)
项目 浓度(mg/L)
碱度 500~3000 BOD5 300~3300
表1.2.2 国内部分焦化厂的废水组成
厂名 首钢焦化厂 唐山焦化厂 南京第二钢铁厂 山海焦化厂 宝钢焦化厂 临汾焦化厂 COD(mg/L) 1500~1800 1812 2000 600~900 884~1040 3000~4000 NH3—N(mg/L) 300~400 20~600 302.5 500 400~700 200 酚(mg/L) 200~250 250~270 106.8 10~26 136~178 230 氰(mg/L) 20~22 11 4 <20 14~30 8~15 固体 10~1700 CODCr 1500~5200
非挥发性悬浮固体 120~190 挥发酚 500~2200
挥发性总固
体 900~5700 氰化物 30~100
非挥发性总
固体 1600~3300 硫化物 100~200
氨氮 30~1300 焦油 100~500
表1.2.3焦化废水中有机物类别及含量 序号 1 2 物质类别 苯酚类及其衍生物 喹啉类化合物 质量百分比(%) 60.08 13.47 TOC量(mg/L) 189.85 42.57