论文总字数：13230字

摘 要

随着我国经济的快速发展，对能源的需求量也急剧增加。基于我国富煤、贫油、少气的国家现状，为了缓解能源紧缺及能源的安全的问题，致力于发展煤炭行业成为必然选择。

本文通过单因素试验，研究适合该反应的最佳催化剂投加量、最佳臭氧投加量、最适pH和最佳反应时间，从而在最佳条件下有效地降解煤化工生化尾水中的难降解物质，并且可以提高水的可生化性、降低出水色度，使出水满足排放标准。在最适条件下废水的COD、UV₂₅₄、UV₄₁₀、TOC去除率分别为：57%、81%、99%和37%。对废水处理效果较好。因此臭氧催化氧化法在煤化工生化尾水的处理中有十分广阔的应用前景。

关键词：煤化工生化尾水、深度处理、臭氧催化氧化

Abstract

With the rapid development of China's economy, the demand for energy is increasing dramatically. Based on the persent situation of the lean coal, less gas-rich in our country, for alleviating energy shortages and the security of energy, committing to the development of the coal industry has become an inevitable choice.

This paper studies for this reaction’s optimal ozone dosage, optimal pH and optimal response time by single factor, thereby effectively degrading coal chemical and biochemical tail water refractory material in optimal conditions, and improving the biodegradability of water, reducing water chromaticity, making water meet the emission standards.under the optimal conditions ,wastewater’s COD, UV₂₅₄, UV₄₁₀, TOC removal reached 57%, 81%, 99% and 37%. The effect of wastewater treatment is well. Therefore, the ozone catalytic oxidation method has a broad application prospects in coal chemical and biochemical tail water processing.

Keywords: Coal chemical and biochemical tailwater, the depth of treatment, ozone catalytic oxidation

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1. 1煤化工废水处理简介 1

1.1.1 一级处理 1

1.1.2 二级处理 1

1.2 煤化工生化尾水的处理研究现状 1

1.2.1 吸附法 2

1.2.2 氧化塘法 2

1.2.3 混凝沉淀法 2

1.2.4 高级氧化技术 2

1.3 臭氧氧化技术 3

1.3.1 臭氧氧化机理 3

1.3.2 臭氧在水处理中的应用 3

1.3.3 臭氧催化氧化技术的优势 4

1.4 本课题研究的目的、意义及研究内容 4

1.4.1 本课题研究的目的和意义 4

1.4.2 本课题的主要研究内容 4

第二章 实验材料与方法 5

2.1 实验仪器及试剂 5

2.2 实验用水 6

2.3 催化剂简介 6

2.4 实验装置简介 6

2.5 实验方法 7

2.6 水样的分析方法 7

第三章 实验结果与讨论 8

3.1 反应时间对反应的影响 8

3.1.1 反应时间对COD去除率的影响 8

3.1.2 反应时间对UV去除率的影响 9

3.1.3 反应时间对TOC去除率的影响 9

3.2 催化剂投加量对反应的影响 10

3.2.1 催化剂投加量对COD去除率的影响 10

3.2.2 催化剂投加量对UV去除率的影响 10

3.3 臭氧投加量对反应的影响 13

3.3.1 臭氧投加量对COD去除率的影响 13

3.3.2 臭氧投加量对UV去除率的影响 13

3.4 水样pH对反应的影响 15

3.4.1 水样pH对COD去除率的影响 15

3.4.2 水样pH对UV去除率的影响 16

3.5 数据综合分析 18

第四章 总结与展望 18

4.1 总结 19

4.2 展望 19

参考文献 19

致谢 20

第一章 绪论

前言

随着我国经济的快速发展，对能源的需求量也急剧增加。基于我国富煤、贫油、少气的国家现状，为了缓解能源紧缺及能源的安全问题，致力于发展煤炭行业成为必然选择^[1]。经生物技术处理后的尾水污染物浓度虽低，但存在一些残留的难降解有机物，这些有机物无法被微生物降解，因此煤化工生化尾水进行深度处理的研究成为热点。深度处理除可以使出水满足排放要求的同时，也可以减少水中的有毒有害物质，提高水的回用率，因此，深度处理在水处理中具有广泛的生态和经济意义^[2]。

1. 1煤化工废水处理简介

对煤化工废水的处理,如果单纯靠物理和化学方法,往往难以达到排放指标,所以需要几种不同的处理方法综合使用,才能使废水达到排放标准,通常为一级处理、二级处理和深度处理。

1.1.1 一级处理

煤化工废水中含有许多的有害物质，有机物浓度高，若不经预处理就直接进行生化处理会给处理单元带来很高的生物负荷，并且会抑制废水中的微生物的产生，因此，一级处理显得必不可少。目前常用的一级处理方法有：萃取脱酚、混凝法、水蒸气脱酚等。

1.1.2 二级处理

二级处理主要是指生物法，该过程可有效地去除水中的COD，国内外常用的二级处理方法有：A/O 活性污泥法、A²/O 活性污泥法、普通活性污泥法等。

但由于生化处理后的出水仍然存在少量的难降解物质，出水的部分指标（如COD、色度）难以达到排放指标，所以对煤化工生化尾水要进行深化处理，使出水达到排放标准和回用标准^[3]。

1.2 煤化工生化尾水的处理研究现状

由于煤化工生化尾水的特点，需要对煤化工生化尾水进行深度处理，由此来提高出水水质、弥补二级生化处理的局限性，满足回用或排放的要求。目前，常用的深度处理方法主要有以下几种：

1.2.1 吸附法

吸附法是一种利用吸附材料把污染物吸附在吸附材料表面进行富集，从而降低色度和COD的方法。粉煤灰是目前研究出的处理煤化工生化尾水较为经济有效地吸附材料。金文杰等人研究发现，混凝吸附比单独吸附更能有效地降低色度和COD的值。

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