高级氧化处理焦化废水中氰化物的研究

【摘要】焦化废水具有污染物种类繁多,成分复杂,含有大量的难降解物,可生化性较差,废水毒性大,色度高等特点。近年来,国内外对焦化废水的处理工艺包括生化处理、混凝沉降、活性炭吸附深度处理和湿式催化氧化法等,焦化废水中COD、酚、氨氮等经过处理可以得到有效治理,但是氰化物作为焦化废水中主要污染物之一,浓度依然很高,达不到日益提高的水质要求。氰化物中除少数稳定的复盐外,多有剧毒,特别是当其处于酸性环境时,将变成剧毒的氢氰酸。氰化物会与人体中高铁细胞色素酶结合,生成氰化高铁细胞色素氧化酶而失去氧的传递功能,在体内引起组织缺氧而窒息。目前,含氰废水处理方法有生物法、碱氯法、臭氧法、电解法、离子交换法、活性炭催化氧化、酸化沉淀—中和法等,但在焦化废水处理工程设计过程中极少涉及针对氰化物的专门处理单元。鉴于此,本研究分别采用化学沉淀结合Fenton法、臭氧氧化法和臭氧催化氧化法三种高级氧化处理技术对某焦化厂二级生化出水进行了处理,在单因素实验的基础上采用合理的实验设计方案,应用响应面法优化了总氰和易释放氰去除工艺条件,具体内容如下：(1)采用化学沉淀结合Fenton法处理焦化废水中的氰化物,在分别讨论了FeSO4的投加量、H2O2的投加量以及溶液初始pH对总氰和易释放氰去除率影响的基础上,采用合理的实验设计方案,应用响应面法优化了总氰和易释放氰去除工艺条件。实验结果表明,FeSO4投加量、溶液初始pH对总氰和易释放氰的去除率影响极为显著；回归分析和验证实验表明应用响应面法优化实验是合理可行；在H2O2投加量为175μL/L、FeSO4投加量为265mg/L、pH为5.10,总氰和易释放氰去除率分别为97.35%和65.66%,此时溶液中残留的总氰和易释放氰浓度分别为0.272mg/L和0.231mg/L,可以实现达标排放。(2)采用臭氧氧化法处理焦化废水中的氰化物,在分别讨论了O3的投加量、反应时间以及溶液初始pH对总氰和易释放氰去除率影响的基础上,采用合理的实验设计方案,应用响应面法优化了总氰和易释放氰去除工艺条件。实验结果表明,03投加量、反应时间对总氰和易释放氰的去除率影响极为显著；回归分析和验证实验表明应用响应面法优化实验是合理可行；在O3投加量为74.0mg/L、反应时间为42min、pH为8.96,总氰和易释放氰去除率分别为72.48%和65.86%,此时溶液中残留的总氰和易释放氰浓度分别为2.923mg/L和0.231mg/L,无法实现达标排放。(3)采用臭氧催化氧化法处理焦化废水中的氰化物,在分别讨论了O3的投加量、催化剂加入量以及溶液初始pH对总氰和易释放氰去除率影响的基础上,采用合理的实验设计方案,应用响应面法优化了总氰和易释放氰去除工艺条件。实验结果表明,O3投加量、催化剂用量和溶液初始pH对总氰和易释放氰的去除率影响极为显著；回归分析和验证实验表明应用响应面法优化实验是合理可行；O3投加量为84.35mg/L、催化剂用量为120mg/L、pH为9.26,总氰和易释放氰去除率预测值分别为91.38%和73.12%,此时溶液中残留的总氰和易释放氰浓度分别为0.884mg/L和0.183mg/L,可以实现达标排放。由此可以看到,化学沉淀结合Fenton法是最行之有效的处理方法,臭氧氧化处理氰化物效果最差。由于使用催化剂,提高·OH产率,因此,臭氧催化氧化比臭氧氧化具有更高的臭氧利用率和更强的氧化能力。
【作者】左涛；
【导师】王德高；
【作者基本信息】大连海事大学，环境工程，2014，硕士
【关键词】氰化物；化学沉淀结合Fenton法；臭氧氧化法；臭氧催化氧化法；响应面法；

【参考文献】
[1]黄开颜.平等竞争、民间主体与韩国、台湾的经济发展[D].中国政法大学,经济史,2013,硕士.
[2]闫飞.洋务运动时期的留欧教育研究[D].河北师范大学,教育管理,2014,硕士.
[3]李志强.难治性产后出血干预性治疗方法的相关性研究[D].山西医科大学,影像医学与核医学（专业学位）,2013,硕士.
[4]吉根林,孙志挥.挖掘支持度和兴趣度最优的数量关联规则[J].小型微型计算机系统,2004,02:225-228.
[5]周斌,杨振山.以客户关系管理思想为指导的电子政务策略[J].情报杂志,2005,02:53-55.
[6]秦妍妍.针对作曲专业学生钢琴教学的几点思考[D].西安音乐学院,钢琴演奏,2014,硕士.
[7]杨晓识.湖南澧县方言概数义表达式研究[D].湖南师范大学,汉语言文字学,2013,硕士.
[8]赵振洲.近自然森林经营知识管理系统的研建[D].北京林业大学,2005.
[9]闫路瑶,周宝珍,曲顺志,赵丽,胡海青,刘光烨.石墨烯和碳纳米管在橡胶中的分散性研究[J].高分子通报,2013,09:191-196.
[10]王涛.一种基于Web日志挖掘聚类算法的研究[D].西安电子科技大学,计算机软件与理论,2012,硕士.
[11]宋滢.目的论视角下汉英导游口译中文化冲突的处理[D].吉林大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[12]程爽.粉末粘接三维打印机喷头驱动控制系统设计[D].华中科技大学,机械电子工程,2013,硕士.
[13]苏伟.杭州经济适用房现状分析及产生影响探讨[D].浙江大学,2007.
[14]王玮钰.保荐代表人的工作经验能否有效降低IPO抑价?[D].厦门大学,财务学,2014,硕士.
[15]蒋博光.明清古建筑内檐装修家具工艺及材料[J].古建园林技术.1991(02)
[16]李建龙.铁金生物传感器测定食品中青霉素的研究[D].宁波大学,2014.
[17]李泽江.弹道目标动态极化特性分析及鉴别方法研究[D].国防科学技术大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[18]刘洋.徐家围子断陷沙河子组储层特征研究[D].东北石油大学,矿物学、岩石学、矿床学,2013,硕士.
[19]王明娟.房地产泡沫与信贷扩张的相关性研究[D].河北经贸大学,金融学,2013,硕士.
[20]孙桂花.高中文言文文本解读的生活化研究[D].东北师范大学,学科教学（专业学位）,2012,硕士.
[21]王颖君.树鼩TLR8基因克隆及生物信息学初步分析[D].广西医科大学,免疫学,2013,硕士.
[22]包晶磊.社区内认同视角下深圳混合居住保障房公共空间设计研究[D].哈尔滨工业大学,建筑学,2013,硕士.
[23]成婧冉.家族聚集性2型糖尿病的中医证候探索性研究[D].北京中医药大学,中医学,2013,硕士.
[24]冯蓝.烷基化石墨烯和石墨烯量子点的制备、表征及性能研究[D].厦门大学,2014.
[25]郑羽良.渗流井取水物理模拟试验研究[D].长安大学,地下水科学与工程,2013,硕士.
[26]姚岚秋.论行业协会的法律性质及规制[D].华东政法学院,经济法学,2003,硕士.
[27]陈曹鑫.眼镜蛇毒心脏毒素镇痛抗炎和免疫调节作用[D].苏州大学,药理学,2014,硕士.
[28]高玉.中国税收分权与地区经济增长：1998-2010[D].复旦大学,财政学,2012,硕士.
[29]张雪丽.智能网的互通[J].电信网技术.2003(05)
[30]王佳.安徽传统媒体公益传播研究[D].安徽大学,传播学,2014,硕士.
[31]陈伟,王昊,朱文明.基于孤立点检测的错误数据清理方法[J].计算机应用研究,2005,11:71-73.
[32]廖强.基于软交换技术的城域综合业务网建设[D].西安电子科技大学,电子与通信工程,2008,硕士.
[33]万春喜.雷公藤有效部位纳米结构脂质载体的制备及其对IgA肾病小鼠的药效研究[D].华中科技大学,生物制药工程,2013,硕士.
[34]陈雪.优良干酪发酵剂用菌株性能研究及其在切达干酪中的应用[D].东北农业大学,食品科学,2013,硕士.
[35]陈菊芳.商标权利人与商誉创造者的利益冲突及解决途径[D].上海交通大学,法律,2013,硕士.
[36]许增福,梁静国,田晓宇.基于FVSM和自组织映射网络的Web文本自动分类方法[J].哈尔滨工业大学学报,2004,09:1168-1172.
[37]施慧.国有企业工程项目内部控制设计研究[D].云南财经大学,会计学,2014,硕士.
[38]程江雪.基于抗脑胶质瘤作用的九节龙皂苷Ⅰ脑内缓释植入片的制备研究[D].陕西中医学院,中药学,2013,硕士.
[39]王文.采煤沉陷区矸石地基建工业园区可行性研究[D].安徽建筑工业学院,结构工程,2012,硕士.
[40]彭东波.冷补沥青混合料矿料级配研究[D].重庆交通大学,材料学,2012,硕士.
[41]刘力齐.高中数学合作探究式教学的研究[D].内蒙古师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[42]甘晓莹.基于AHP的玉树灾后重建区生态旅游评价指标体系研究[D].长安大学,产业经济学,2013,硕士.
[43]王华,彭佳卉.基于ECMWF模型改正InSAR大气延迟误差的可靠性实验[J].广东工业大学学报,2014,02:75-79.
[44]童丹.福建省北部儿童上颌前牙区牙齿发育的纵向研究[D].福建医科大学,口腔临床医学,2014,硕士.
[45]周芹.我国证券市场信息披露规范化研究[D].河海大学,技术经济及管理,2004,硕士.
[46]史鸿飞.野生大豆染色体片段代换系群体中斜纹夜蛾抗性、叶片茸毛密度相关QTL/片段的定位及茸毛发育相关基因GmTTG1的克隆[D].南京农业大学,作物遗传育种,2013,硕士.
[47]姜停停.高压下NH_4I和NH_4F的第一性原理研究[D].吉林大学,凝聚态物理,2012,硕士.
[48]洪亚楠.淘宝网消费者信息共享行为研究[D].河北大学,图书情报,2014,硕士.
[49]谢志富.雷达射频电路单元自动测试系统设计与实现[D].电子科技大学,控制工程（专业学位）,2012,硕士.
[50]柯灿华.《太阳能发电手册（2013版）》（节选）的汉译及翻译解析[D].厦门大学,英语笔译,2014,硕士.