煤粉吸附法深度處理焦化尾水試驗(yàn)研究.pdf

1、焦化產(chǎn)業(yè)是高污染行業(yè)，其產(chǎn)生的焦化廢水經(jīng)預(yù)處理、生化處理后尾水COD含量（>150mg/L）仍然較高，其中有機(jī)污染物隨濕熄焦過程轉(zhuǎn)移至大氣進(jìn)而在地表沉積，故焦化尾水的深度處理勢在必行。活性炭吸附、氧化等技術(shù)成本過高限制了其大規(guī)模應(yīng)用，本文以廉價(jià)易得的煤粉作為吸附劑，利用其對(duì)有機(jī)物的高效吸附能力，采用靜態(tài)吸附試驗(yàn)方法，在不同投加量、pH值、攪拌強(qiáng)度等條件下，考察了煤粉對(duì)焦化尾水特征有機(jī)污染物的吸附性能、酸對(duì)煤粉吸附性能的影響以及煤粉吸附法

2、處理焦化尾水的可行性。結(jié)合上述分析和表征結(jié)果，研究煤粉與有機(jī)污染物之間的構(gòu)效關(guān)系，探究吸附機(jī)理，本研究對(duì)煤粉吸附工藝應(yīng)用于各種有機(jī)廢水的處理提供理論指導(dǎo)。
　　選擇神木長焰煤為吸附劑，通過工業(yè)分析、XRF和XRD等分析手段對(duì)煤粉物理性質(zhì)進(jìn)行表征，神木長焰煤有機(jī)組分含量高、粘土礦物雜質(zhì)較少，有利于后續(xù)的固液分離。通過SEM和BET對(duì)煤粉微觀結(jié)構(gòu)和孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，煤粉表面粗糙不平，含有豐富的孔隙和官能團(tuán)，孔隙尺寸分布合適，為天然的優(yōu)質(zhì)

3、吸附劑。
　　選取吡咯、吲哚和苯甲酸三種特征有機(jī)污染物，通過單因素試驗(yàn)考察吸附劑投加量、吸附時(shí)間、pH值對(duì)污染物去除率的影響。在最優(yōu)條件下，三者的去除率分別達(dá)到91.14％、63.43%和43.69%，較低的pH值對(duì)苯甲酸的吸附至關(guān)重要。通過吸附熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的研究，煤粉吸附吡咯和苯甲酸主要為物理吸附，對(duì)吲哚的吸附則包含化學(xué)吸附；三種有機(jī)物的吸附均符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，顆粒內(nèi)部擴(kuò)散不是控制吸附速率的唯一步驟。煤粉對(duì)三種有機(jī)物分子的

4、吸附牢固程度順序?yàn)椋哼胚?吡咯>苯甲酸。三者存在競爭吸附，煤粉優(yōu)先吸附吲哚等合雜環(huán)分子。酸處理對(duì)煤粉的吸附性能影響巨大，其通過提高煤粉孔隙率和比表面積，降低煤粉表面電負(fù)性，以及改變吸附質(zhì)在水溶液的存在狀態(tài)，促進(jìn)吸附的進(jìn)行。
　　煤粉對(duì)焦化尾水有機(jī)污染物有較強(qiáng)的吸附能力，當(dāng)初始pH值為2，吸附劑投加量為40 g/L時(shí)，COD去除率高達(dá)75.66%，吸附后COD值為43.56mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)。煤粉吸附COD的等溫線均不符合L