超臨界水氧化技術(shù)處理焦化廢水的工藝優(yōu)化及動力學(xué)研究.pdf

1、焦化廢水是在生產(chǎn)煤氣、焦油、焦炭以及其它一些焦化產(chǎn)品的過程中產(chǎn)生的，它主要含有氨氮、酚類、氰化物、硫化物、油份等，屬有毒有害難降解的有機工業(yè)廢水，處理難度很大，焦化廢水的處理問題已成為現(xiàn)階段環(huán)境保護領(lǐng)域急需解決的一個難題。
　　 目前，我國在焦化廢水處理方面普遍采用的方法是:首先對高濃度的焦化廢水采用溶劑萃取脫酚和蒸氨，經(jīng)過預(yù)處理的出水與其他廢水混合后進入廢水處理設(shè)施，經(jīng)調(diào)節(jié)、隔油沉淀、生物處理等過程后排放。這些工藝對酚類、氰化

2、物等易降解有機物有很好的處理效果，但是對于多環(huán)芳烴和雜環(huán)化合物等難降解有機物的處理效果并不理想，出水COD和氨氮的濃度較高，無法滿足廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的控制要求，給環(huán)境和人體帶來危害。
　　 針對目前焦化廢水處理效果不理想的情況，本課題研究采用了超臨界水氧化法(SCWO)處理的新工藝。超臨界水氧化法在處理高濃度難降解廢水方面有獨特優(yōu)勢，是近年發(fā)展起來的一項綠色環(huán)保處理技術(shù)。本文以超臨界水的特性為出發(fā)點，詳細(xì)闡述了SCWO技術(shù)的特點，并

3、對國內(nèi)外在SCWO技術(shù)上的研究進展進行了較全面的綜述。以此為基礎(chǔ)，利用自行設(shè)計的SCWO處理裝置，以焦化廢水中COD、氰化物及硫氰化物為主要研究對象，對其反應(yīng)規(guī)律進行了較深入的研究，得出以下實驗結(jié)論:
　　 1、焦化廢水的SCWO處理效果較好，在最佳試驗條件下，三項指標(biāo)去除率均可高達(dá)95％以上，說明SCWO技術(shù)是一種高效水處理技術(shù);
　　 2、單因素試驗結(jié)合正交試驗結(jié)果表明，單因素對于SCWO處理焦化廢水中COD去除率影

4、響的大小順序為:停留時間>過氧倍數(shù)>系統(tǒng)溫度>系統(tǒng)壓力，并得出SCWO技術(shù)處理焦化廢水的最佳工藝:N=2.5、t=56.34s、T=480℃、P=26MPa;
　　 3、以雙氧水為氧化劑時，在系統(tǒng)溫度460℃，反應(yīng)壓力26MPa，停留時間34.16s的條件下，水中COD的去除率與過氧倍數(shù)的增加幾乎呈線性關(guān)系，所擬合方程為:y=Z1.724+l7.726，R2=0.8663，相關(guān)系數(shù)R較高超過0.9，但當(dāng)過氧倍數(shù)增加到2.5時，它

5、的再增加對于三項指標(biāo)去除率的影響不大;
　　 4、對于SCWO處理焦化廢水的動力學(xué)方面，本實驗采用了冪指數(shù)方程法，在過氧2.5倍，反應(yīng)壓力26MPa條件下，根據(jù)實驗所得數(shù)據(jù)，得出了動力學(xué)方程的參數(shù)，如下表:最后計算得到動力學(xué)反應(yīng)方程的活化能En=37.993KJ/mol，指前因子k0=21.97;
　　 5、分析闡述了SCWO技術(shù)的應(yīng)用前景，為實現(xiàn)綠色水處理的應(yīng)用提供了進一步的理論依據(jù)，最后總結(jié)了SCWO技術(shù)工程應(yīng)用中出