萃取置換—生物降解耦合技術(shù)脫除焦化廢水中COD的研究.pdf

1、焦化廢水成分復(fù)雜，是一種很難生物降解的工業(yè)廢水。采用傳統(tǒng)的活性污泥工藝處理焦化廢水，出水COD及NH3-N均難以達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，焦化廢水的深度處理，特別是難降解物質(zhì)的去除，已經(jīng)成為亟待解決的問題。本論文旨在通過對(duì)焦化廢水中有機(jī)物構(gòu)成的分析，在了解其中難降解有機(jī)化合物的組成的基礎(chǔ)上，尋找合適的替代途徑，在提高焦化廢水的處理效果的同時(shí)，將焦化廢水難降解有機(jī)組份回收資源化，為焦化廢水的處理技術(shù)提供一種新的思路。
　　本文在分

2、析了焦化廢水來源、特點(diǎn)、組成以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，采用萃取置換—生物降解耦合技術(shù)脫除焦化廢水中的COD;運(yùn)用GC-MS方法對(duì)萃取前后焦化廢水中有機(jī)物的變化做定性分析;通過選用不同萃取溶劑萃取置換焦化廢水中的難降解物質(zhì)，研究了萃取溶劑對(duì)焦化廢水中不同類別有機(jī)物的去除特性。實(shí)驗(yàn)通過對(duì)萃后廢水中有機(jī)物構(gòu)成以及生物降解性能的探討，提出了能將焦化廢水中難降解物質(zhì)有效的置換出來的最佳有機(jī)溶劑;并采用SBR系統(tǒng)處理萃取置換后的焦化廢水，以確定經(jīng)

3、萃取置換后焦化廢水中引入新有機(jī)物的可生化降解性，檢驗(yàn)萃取置換—生物降解耦合技術(shù)在焦化廢水處理中的實(shí)際應(yīng)用效果。
　　(1)不同有機(jī)溶劑萃取置換焦化廢水的實(shí)驗(yàn)研究。當(dāng)采用正辛醇、正庚烷、環(huán)己烷、二正丁醚和二甲苯等五種有機(jī)溶劑分別萃取焦化廢水時(shí)，不同有機(jī)溶劑的萃后水相中有機(jī)物的GC-MS分析結(jié)果和COD值不同。從萃取劑對(duì)水中有機(jī)物的去除效果（峰面積變化）分析，五種有機(jī)溶劑的優(yōu)劣順序?yàn)?環(huán)己烷＞正庚烷＞二正丁醚＞二甲苯＞正辛醇;從萃取劑

4、在水相中的殘留引起COD值升高的效果分析，五種有機(jī)溶劑的優(yōu)劣順序?yàn)?正辛醇＞二正丁醚＞二甲苯＞環(huán)己烷＞正庚烷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，正辛醇通過萃取作用，能夠有效地將焦化廢水中難降解的有機(jī)化合物置換出來，但由于正辛醇在水中的溶解度相對(duì)較大，使得萃后水相中的COD值有所升高。
　　(2)萃取條件選擇。由于正辛醇在萃取置換過程中的溶劑損失較大，選擇溶解度相對(duì)較低的環(huán)己烷作為稀釋劑，與正辛醇形成混合溶劑處理焦化廢水。結(jié)果顯示，環(huán)己烷作為稀釋劑能有

5、效的降低正辛醇在萃取置換過程中的溶劑損失，且當(dāng)采用正辛醇與環(huán)己烷的比例為5/5、7/3的兩種混合溶劑時(shí)，在萃后水相中有機(jī)物的生物降解性能較原水相比有較大程度的提高。綜合考慮處理效果，實(shí)驗(yàn)選擇配比為5/5的正辛醇/環(huán)己烷混合溶劑作為最佳萃取劑組合，并確定其最佳萃取時(shí)間為5min，最佳相比為1∶1。
　　(3) SBR系統(tǒng)處理萃取前后焦化廢水的實(shí)驗(yàn)研究。經(jīng)一周的污泥馴化后，利用兩套相同的SBR小型模擬裝置分別對(duì)萃前焦化廢水以及萃后焦化

6、廢水進(jìn)行處理，采用GC-MS分析方法對(duì)兩種水樣的出水進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，萃前焦化廢水經(jīng)SBR處理之后，出水COD由原來1864mg/L的降為246.79mg/L，且CODcr的主要構(gòu)成物是吡啶、喹啉、吲哚、苯系物及其衍生物等難降解的有機(jī)物;正辛醇/環(huán)己烷(5/5)萃取之后的焦化廢水經(jīng)SBR系統(tǒng)處理后，廢水CODcr由原來2148.7mg/L的降為123.34mg/L，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。GC-MS分析結(jié)果顯示，與原水相比，SBR處理后的萃