高含油煤气化废水除油处理工艺.docxVIP

【Word版本下载可任意编辑】 PAGE 1 - / NUMPAGES 1 高含油煤气化废水除油处理工艺 随着原油开采的劣质化、重质化，含氧含氮化合物增长趋势异常明显，增加了废水的处理难度。尤其是含氮杂环类化合物，传统的化学法、生物法很难将其完全降解，一旦被排放至土壤、水体、空气中，不仅造成大气、水体等生态环境持久的破坏，而且会严重威胁人类的饮食安全。在当今资源能源成本高涨与人们环保意识不断增强的双重背景下，有效处理高含油废水，提高企业的生产效率成为该领域的研究热点。许应芊等使用Fe2O3/SBA-15催化剂对高含油废水开展处理，处理后出水的可生化性能明显提高，为后续生物处理创造了良好的条件;陈天翼等利用废备了CuO/沸石催化剂，对高含油废水开展处理，结果说明废水色度的去除率高达99.7粉煤灰制%，CODCr去除率为88.27%;Carmen等研究说明，催化剂的投加量、温度、反应pH值以及H2O2投加量等工艺参数对高含油废水处理效率起着重要的作用。  作者采用新型催化剂钛硅分子筛对喹啉模拟高含油煤气化废水除油渗透汽化处理工艺开展研究，分别考察催化剂投加量、H2O2投加量、pH值和温度等对反应的影响，分析了催化剂的重复利用性能，并确定了最正确工艺条件，同时对反应动力学开展详细研究，以期为实际高含油煤气化废水处理提供理论依据。  1、实验部分  1.1 试剂与仪器  邻苯二甲酸氢钾;溴化钾、氢氧化钠;无水乙醇、浓硫酸;重铬酸钾、喹啉、硫酸银;H2O2;以上试剂均为分析纯;空心钛硅分子筛：工业级。  紫外可见分光光度计：UV-CARY300，扫描范围为200～800nm；分析天平：ME104E；pH计：PBS-3C；恒温鼓风干燥箱：DHG-9053A；离心机：TDL-40C；全自动反应釜：Auto-ChemAC-500M。  1.2 实验方法  高含油煤气化废水除油渗透汽化处理在反应釜中开展，用喹啉溶液配制不同COD模拟石油废水，并用质量分数为30%的硫酸调节溶液初始pH值，分别投加不同堆密度的钛硅分子筛催化剂和质量分数为30%的H2O2，然后低压中温条件下反应一定时间，反应结束后将溶液离心处理15min，并对清液的COD值和喹啉转化率开展测定。采用紫外可见分光光度计对中间产物的波长变化开展分析。  1.3 分析方法  喹啉转化率的计算见式(1)。  式中：A1、A2为波长313nm下不同时间的吸光度值。  喹啉溶液COD去除率的计算见式(2)。  2、结果与讨论  2.1 不同体系下喹啉去除效果的比照  喹啉模拟溶液初始的质量浓度为1.8g/L，溶液pH≈8，反应温度为150℃，开展4组比照实验，探究不同反应体系对于喹啉降解效果的影响，降解效果见图1。  由图1可以看出，随着反应时间的开展，喹啉的转化率先增加后趋于平缓。不同反应体系对喹啉降解效果为空白单独催化剂体系单独H2O2体系催化剂+H2O2体系;其中催化剂+H2O2体系仅反应10min即可超过其他体系下的处理效果，反应60min，喹啉基本完全转化，喹啉转化率为96.67%，说明催化剂+H2O2体系对废水的处理效果比较显著。  2.2 除油渗透汽化处理影响因素  不同影响因素下COD去除率与喹啉转化率曲线见图2。  由图2a可以看出，温度较低时，喹啉转化率和COD去除率均较低;随着温度的升高，喹啉转化率和COD去除率均迅速地上升，COD去除率达87.94%，喹啉转化率上升至94.39%。主要由于H2O2在较高温度下分解出较多的羟基自由基，分子作用力减弱，移动速率加快，自由基与催化剂及有机质相互碰撞的几率增大，更容易被催化剂吸附。但是，温度升至250℃，H2O2迅速分解，导致羟基自由基利用率降低，反应速率下降。  由图2b可以看出，在酸性条件下，喹啉转化率和COD去除率下降较快，主要是由于在酸性条件下H2O2的分解速率减缓，钛硅分子筛中的活性物质与羟基自由基未能充分地碰撞，使得体系反应速率明显下降;碱性环境下，喹啉转化率和COD去除率缓慢上升。由此在催化剂+H2O2体系下的最正确温度为150℃，最正确pH≈8。  由图2c可以看出，在低于H2O2理论投加量的范围内，随着H2O2投加量的增加，喹啉转化率和COD去除率显著增加;H2O2投加量由5mL/L增加至20mL/L时，COD去除率由16.71%增加至86.03%，喹啉去除率由22.68%增加至94.17%，继续增加H2O2的投加量，体系COD去除率和喹啉转化率变化较小。  由图2d可以看出，催化剂投加量为0～5g/L，喹啉转化率和C