【多相催化臭氧氧化降解煤化工含鹽廢水預(yù)處理研究9300字（論文）】

多相催化臭氧氧化降解煤化工含鹽廢水預(yù)處理研究目錄TOC\o"1-3"\h\u29840一、引言 427864二、煤化工廢水簡介 430373（一）煤化工廢水 429829（二）催化臭氧氧化技術(shù) 539691均相催化臭氧化 534342非均相催化臭氧化 516646（三）煤化工含鹽廢水中有機污染物去除的研究現(xiàn)狀 641891傳統(tǒng)物化處理技術(shù) 6197802生物處理技術(shù) 765213膜處理技術(shù) 7248474高級氧化技術(shù) 79946三、混凝沉淀對煤化工含鹽廢水預(yù)處理研究 923619（一）混凝沉淀法 921081（二）材料與試劑 9279291試驗廢水 997292試驗試劑 980003儀器與設(shè)備 1018773（三）試驗方法與分析方法 11175511試驗方法 11301132分析方法 113222四、結(jié)果與討論 1220968（一）PAC對COD去除的影響 122384（二）PFS對COD去除的影響 136958（三）PAFC對COD去除的影響 144802（四）PAM對COD去除的影響 1425648（五）不同混凝劑對廢水色度去除的影響 1518517五、結(jié)論 1620427參考文獻 17一、引言我國的能源結(jié)構(gòu)特征是“富煤，貧油，少氣”，煤炭在能源結(jié)構(gòu)中占有主導(dǎo)性地位，分別占一次能源生產(chǎn)和消費總量的70%左右。長期以來，煤炭行業(yè)的發(fā)展推動著我國現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展、保障著國民經(jīng)濟的穩(wěn)定運行，為國家現(xiàn)代化建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展做出了巨大貢獻。然而，煤碳化工是一個高耗水和高廢水產(chǎn)生的行業(yè)。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，每產(chǎn)出一噸油就要消耗4~5噸的煤炭，以及10-12噸的水，每產(chǎn)出一噸的甲醇，就要耗費十五到十七噸的水，大量的水消耗所導(dǎo)致的結(jié)果就是大量的廢水產(chǎn)生。在煤化工過生產(chǎn)程中產(chǎn)生的廢水通常具有污染物濃度高、成分復(fù)雜多變、色度高、可生化性差等特點，是一種典型的難降解工業(yè)廢水，如若直接排放將會對水體和土壤環(huán)境造成嚴重污染。十八大召開之后，國家重點關(guān)注起了我國的工業(yè)環(huán)保問題。為切實加大水污染造成的環(huán)境污染，保障生態(tài)文明的建設(shè)和發(fā)展，國家對工業(yè)污水的排放標準提出了嚴格要求，要求企業(yè)實現(xiàn)對污水的“零排放”。目前國內(nèi)對污水“零排放”的定義是液體的零排放，即在處理的末端，廢水中的有機物、無機物等都是以結(jié)晶鹽的形式排放。然而，煤化工廢水在處理后期經(jīng)過反滲透高倍濃縮后，通常含有很高的鹽度、化學(xué)需氧量（COD）和色度。目前煤炭業(yè)常用的處理方式就是蒸發(fā)結(jié)晶，該種方法不但可以大大的降低排放量，還能夠回收一部分的鹽。不過直接將鹽水放入蒸發(fā)系統(tǒng)是不明智的行為。第一，含鹽廢水中富含多種有機物，這些有機物會讓水的沸點增高，這無疑會增加蒸發(fā)系統(tǒng)的能源消耗量；第二，含鹽廢水中通常有一定的色度，這會造成經(jīng)過蒸發(fā)后得到的顏帶有色度，這些有色度的鹽是不符合標準的。所以在蒸發(fā)結(jié)晶操作之前的對含鹽廢水中的有機物進行處理是非常有必要的，能夠大大減少廢水的排放。二、煤化工廢水簡介（一）煤化工廢水煤化工廢水主要指的是煤化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的沒有使用價值的水。煤化工是以煤碳為原料經(jīng)過煤的焦化、氣化和液化等工藝，將煤轉(zhuǎn)化為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)產(chǎn)品以及各種工業(yè)原料。煤化工生產(chǎn)一般會產(chǎn)生三種類型的廢水。焦化廢水是煤炭在經(jīng)過高溫蒸餾操作之后產(chǎn)生的廢水。氣化廢水是指在氣體凈化過程中，煤氣在高溫爐中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生各種氣體燃料，氣化過程中蒸發(fā)的水經(jīng)過冷凝回收，形成氣化廢水，而該過程生產(chǎn)的廢水中，一般有苯酚、油和氨氮等物質(zhì)。液化廢水的生成過程較為復(fù)雜，存在直接液化和間接液化兩種形式。直接液化就是在高溫環(huán)境中，加入催化劑使得高分子的有機物分解為低分子量液態(tài)烴。而間接液化主要作用于煤的氣化產(chǎn)物，通過加入催化劑完成煤的液態(tài)產(chǎn)物的合成過程，在此期間會產(chǎn)生大量的廢水。煤化工廢水通常具有以下特點：（1）水中富含雜質(zhì)，污染性極強：在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，每一個工藝段都會產(chǎn)生一定量的廢水，這也導(dǎo)致了廢水中雜質(zhì)含量的不同，并且廢水里面含有多種有毒有害物質(zhì)以及高污染性的物質(zhì)。當(dāng)這些污染物積累時，就會大大提升廢水中污染物的濃度，從而導(dǎo)致煤化工廢水的COD和色度增加，為后續(xù)的廢水處理工作帶來了困難。（2）水質(zhì)危害性大，可生物降解性差：煤化工廢水中多種有毒有害和難降解的有機污染物，所以其對環(huán)境和生物具有一定的潛在危害性。比如廢水中的氰化物屬于劇毒物質(zhì)，它可以使人和動物的中樞神經(jīng)中毒，導(dǎo)致神經(jīng)麻痹甚至出現(xiàn)窒息；酚類是具有高毒性的，它可以直接對生物體的各種細胞生產(chǎn)毒害和腐蝕作用，危害生物體健康；廢水中的氨氮物質(zhì)大量進入自然水體后，會造成水體植物富營養(yǎng)化，從而引發(fā)水體惡臭，嚴重破壞水源生態(tài)系統(tǒng)；此外，廢水中有些難降解有機物如雜環(huán)和芳烴類化合物，含量過高會對微生物的生長產(chǎn)生毒害作用，不利于生長，因此廢水的可生物降解性差。（二）催化臭氧氧化技術(shù)臭氧氧化技術(shù)能夠?qū)⒒衔镞M行氧化處理，因此也適用于煤化工產(chǎn)生的廢水處理。但是在使用臭氧的時候也會遇到一些狀況。例如，臭氧在水中的溶解度很低，傳質(zhì)效率也很低，因此實際使用率低，而較弱的氧化能力以及分子臭氧的氧化具有選擇性，造成污染物的降解結(jié)果不盡人意。為克服臭氧化的這些局限性，已開發(fā)出將臭氧化與其他AOP結(jié)合的工藝，包括H2O2/O3，光催化臭氧化，超聲-臭氧化，均相和非均相催化臭氧化。1均相催化臭氧化均相催化臭氧化過程通常會選用金屬離子充當(dāng)催化劑，這是由于金屬離子雖然反應(yīng)中會有多個d層電子軌道。軌道中飽含不成對的電子，在反應(yīng)過程中，可以進行電子置換操作，能夠使反應(yīng)效率更高。均相催化臭氧氧化反應(yīng)具有催化劑價格低廉、催化劑在體系中的分散性好、體系反應(yīng)速率快，催化效果好等優(yōu)點，但是因為金屬離子催化劑難以回收，且容易造成二次污染和資源浪費，這些因素限制了均相催化的發(fā)展。2非均相催化臭氧化多相臭氧催化氧化是在廢水中加入固體物質(zhì)作為催化劑，使反應(yīng)在氣-液-固三相中進行。多相催化劑通常選用金屬離子，這些催化劑會借助載體與氧化物進行反應(yīng)。催化載體常用的如沸石、活性炭等，催化劑的類型較多，形狀各一，并且反應(yīng)面積大，反應(yīng)過程穩(wěn)定。不同于非均相催化劑，多項催化劑反應(yīng)效率更高，更易回收。多項催化臭氧氧化主要有以下反應(yīng)類型：（1）有機物和臭氧的直接反應(yīng)；（2）加入催化劑之后，有機物和臭氧進行反應(yīng)。催化劑直接作用于臭氧，同時催化劑生成的活性氧參與中間反應(yīng)，使得有機物被快速氧化分解。Jans等學(xué)者發(fā)現(xiàn)氯苯甲酸和臭氧分子反應(yīng)是有一定的條件的，并且不會被活性炭吸附，只有在臭氧和活性炭均在的環(huán)境中，才會被臭氧氧化。因為苯甲酸的去除率很低，學(xué)者們覺得自由基是導(dǎo)致苯甲酸去除率低的“元兇”。羥基是催化劑的活性來源，如圖1-1（a）所示。在后續(xù)的實驗過程當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)催化劑的pH值總是高于溶液的pH值，按照質(zhì)子化理論所說的，可以知道催化劑的羥基一般都以O(shè)H2+的形式存在，所以如圖1所示，臭氧分解催化劑的時候，它必須是OH2+，如圖1-1(b)所示。近年來，由于非均相催化臭氧氧化相較于均相催化臭氧氧化具有催化活性高，催化劑的可重復(fù)使用以及在催化過程中無需添加其他化學(xué)物質(zhì)和能量等優(yōu)勢，使得非均相催化催化臭氧氧化一度成為廢水中有機污染物降解和礦化的研究重點。圖1-1非均相催化臭氧氧化機理（三）煤化工含鹽廢水中有機污染物去除的研究現(xiàn)狀煤化工鹵水廢水中有機污染物的去除方法主要有傳統(tǒng)的物化法（如混凝沉降、活性炭吸附等）、生物法（如好氧/厭氧微生物降解等）、膜法。1傳統(tǒng)物化處理技術(shù)?吸附法和團聚法都是傳統(tǒng)物化處理技術(shù)的代表。吸附法指的是用吸附劑吸附污染物的辦法。鄭曉霞等學(xué)者使用吸附法對廢水進行處理，從而得出極性樹脂LX-111和非極性H103適合煤化工行業(yè)的廢水處理操作，操作之后COD去除率最高可達55%。Sun等人利用活性炭吸附和超濾相結(jié)合的技術(shù)對不同分子量的有機物進行了吸附去除，結(jié)果表明，可以通過吸附有效去除分子量為110kDa的有機物?；炷ㄊ峭ㄟ^向廢水中加入一定量的絮凝劑，絮凝劑可以改變水中膠體、懸浮物以及大分子有機物的表面帶電性，使其通過靜電作用相互吸引，最終絮凝而產(chǎn)生沉淀進行污染物分離的一種方法。LaiPeng等學(xué)者在處理焦化廢水的時候使用了Fe2(SO4)3，通過實驗觀察該絮凝劑的處理效果，實驗結(jié)果顯示，在廢水的pH值在3~5期間，絮凝劑的含量為每升400毫克的時候，COD的最大去除率達到31.8%。2生物處理技術(shù)目前，生物處理技術(shù)是污水處理去除COD的最有效的方法之一，其工藝應(yīng)用相對也比較成熟。在工業(yè)廢水處理中，包括一些新興的工藝技術(shù)，具有經(jīng)濟、易操作、環(huán)保等優(yōu)點。重慶一家化工企業(yè)培育出了H.S.B菌株來除去焦化廢水中的CAD，并且檢測結(jié)果顯示該菌株的廢水處理效果符合國家要求。Somasiri等[32]通過利用UASB反應(yīng)器來處理廢水中的cod，并進行實驗研究，結(jié)果表明該反應(yīng)器能夠去除90%的COD。Kapdan等[33]在處理含鹽廢水的過程中使用了厭氧法細菌，實驗表明cod去除率達到了94%。3膜處理技術(shù)膜處理技術(shù)是利用膜材料孔徑的選擇透過性將廢水中的物質(zhì)進行分離的一種方法，根據(jù)其分離物質(zhì)種類的不同，可分為有機物膜和無機膜。膜分離技術(shù)因其具有分離效果顯著、操作簡便且節(jié)省能耗等特點，使得該技術(shù)在煤化工廢水深度處理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。Zhou等使用UF-NF雙模工藝對焦化廢水進行處理，廢水經(jīng)過處理后COD、總硬度和濁度分別小于60mg/L、20mg/L和1NTU，各項水質(zhì)指標達到GB5035—2002《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。Jin等學(xué)者通過膜處理技術(shù)，使得廢水中CODCr和氨氮的去除率均達到80%以上。朱[36]等學(xué)者通過UF-RO工藝進行含鹽廢水的處理，結(jié)果表明該工藝的處理結(jié)果達到了國家標準。4高級氧化技術(shù)AOPs指的是一種在特定環(huán)境下，與含鹽廢水反應(yīng)產(chǎn)生高氧化性自由基來礦化有機物。該技術(shù)的廢水處理效果較好，在市場上的應(yīng)用范圍比較廣闊。（1）Fenton氧化法Fenton氧化法指的是在pH值在3~5的時候，F(xiàn)e2+與雙氧水進行反應(yīng)，從而產(chǎn)生強氧化自由基的過程。該種方法有很強的經(jīng)濟性，并且處理效果叫好，能夠成為一種廢水處理方法使用[40]。Zhou等利用Fenton氧化法進一步處理某造紙廠二次生化廢水，當(dāng)體系pH為4、H2O2投加量為10mmol/L、FeSO4投加量為2.5mmol/L、反應(yīng)溫度為和時間分別為20℃和40min時，廢水的COD和色度分別從154mg/L和367倍下降到60mg/L和35倍。任[42]采用芬頓氧化法處理染料生化廢水，當(dāng)系統(tǒng)pH值為3時，F(xiàn)e2+容量為28mg/L，H2O2容量為204mg/L，反應(yīng)溫度為20℃，時間為0.5小時。當(dāng)廢水CODCr由187.5降至59.2mg/L時，COD去除率為68.4%，處理后的廢水質(zhì)量符合國家的排放要求。（2）臭氧氧化法臭氧是眾多氧化劑的一種，其氧化還原電位為2.07eV，被應(yīng)用于大多數(shù)有機污染物的降解工作。臭氧氧化具有氧化能力高、反應(yīng)速度快、操作靈活、無二次污染等優(yōu)點，已經(jīng)在工業(yè)污水處理領(lǐng)域表現(xiàn)出良好的水處理效果。Liu等人在處理呋馬唑酮農(nóng)藥廢水的時候加入了臭氧，并且投入的臭氧濃度為500毫克每升，廢水的酸堿值為12.8，并且廢水中臭氧的含量為每升兩克，處理后的廢水可進行生物降解。在臭氧的含量為每升6克的時候，沸水能夠完全脫色。CODCr和TOC去除率分別為95.9%和95.2%，大多數(shù)的有機污染物都被礦化。（3）超臨界水氧化法超臨界水氧化（SCWO）是一種新型的廢水處理技術(shù)。該種方法是指廢水在臨界條件下的時候，通過該種方法讓有機物以及氧化物與廢水進行反應(yīng)。SCWO主要用來處理排放要求較高的廢水[47]。張[48]通過該種方法對廢水進行處理，在特定條件下，使用該方法之后的印染廢水COD為20.9mg/L，污泥COD為30.7mg/L，去除率為96.6%、99.9%。SCWO反應(yīng)時間短，氧化反應(yīng)徹底，有機物降解效率可達99%以上，但該技術(shù)的缺點是設(shè)備易腐蝕，能耗高，無機鹽沉積會阻塞設(shè)備管道等。（4）光催化氧化法光催化氧化需要借助tio2作為氧化劑，在受到光的作用之后進行氧化還原反應(yīng)，從而使廢水中的污染物被分解。該反應(yīng)的原理可以參考半導(dǎo)體的能帶理論[50]。光催化劑具有經(jīng)濟性以及無污染等多種優(yōu)點。羅浩等[51]采用光催化氧化處理印染廢水，顯著降低了處理后廢水的CODCr和色度，增加光催化TiO2的用量顯示印染廢水中CODCr的去除和脫色率提高。Liu等[52]學(xué)者通過該種處理方法，對二城池廢水進行處，在加入30%H2O20.5g/L時加入200mg/LTiO2，并進行90分鐘的光照處理，pH值保持在3?，F(xiàn)在我國工業(yè)廢水的光氧化處理工藝還不夠成熟，處于實驗階段，并且具有太陽能利用率低，催化效率低等缺點，需要進一步研究以實現(xiàn)聯(lián)合工業(yè)廢水的大規(guī)模應(yīng)用。三、混凝沉淀對煤化工含鹽廢水預(yù)處理研究（一）混凝沉淀法煤化工含鹽廢水中的有機物多為難降解有機物，其可生化性較差，且出水中含有大量的膠體及懸浮物?；炷恋矸ㄊ且环N常見的廢水預(yù)處理技術(shù)，因其具有使用設(shè)備簡單、易于操作、反應(yīng)速度快、作用效果好等優(yōu)點而受到人們的青睞。混凝沉淀可以直接去除廢水中絕大多數(shù)大顆粒懸浮物和大分子有機化學(xué)物質(zhì)，可以有效降低原水的色度、濁度等感官指標[74]。本章節(jié)采用混凝沉淀法對煤化工含鹽廢水中的膠體、懸浮物以及大分子有機物進行預(yù)處理，旨在降低廢水污染物濃度、濁度以及色度等指標。但是，因為種類不一樣的混凝劑有著不一樣的廢水處理效果，所以選擇質(zhì)量好的混凝劑有助于提升處理效率。本章主要以聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鋁(PAC)、聚合氯化鋁鐵(PAFC)和聚丙烯酰胺(PAM)四種常見高分子混凝劑為研究對象，分別探究了不同混凝劑在不同投加量下對混凝沉淀工藝的影響，以廢水中COD的去除作為有機物的去除指標，對混凝沉淀槽的進、出水COD和色的進行了考察和分析，篩選出最適混凝劑和確定最佳的投加量。（二）材料與試劑1試驗廢水試驗所用煤化工含鹽廢水來源于寧夏寧東某煤化工企業(yè)煤制油工藝產(chǎn)生的廢水，經(jīng)檢測廢水部分水質(zhì)指標如表3-1所示。表3-1煤化工含鹽廢水水質(zhì)可溶解性固含量wt%COD(mg/L)TOC(mg/L)BOD5(mg/L)pH色度（倍）12.57852101.78.23752試驗試劑試驗所使用的試劑材料如表3-2所示。表3-2試驗試劑試劑名稱級別和純度生產(chǎn)廠家聚丙烯酰胺（PAM）AR，90%天津科密歐化學(xué)試劑有限公司聚合氯化鋁（PAC）AR，27%天津大茂化學(xué)試劑廠聚合硫酸鐵（PFS）AR，19%天津大茂化學(xué)試劑廠聚合氯化鋁鐵（PAFC）AR，99%天門恒昌化工有限公司3儀器與設(shè)備試驗所用儀器和設(shè)備如表3-3所示。表3-3試驗儀器名稱型號及技術(shù)參數(shù)廠家pH計FiveEasy梅特勒-托利多國際有限公司COD快速消解儀DRB200美國哈希公司可見分光光度計DR3900美國哈希公司BOD自動測試儀OxiTopIS12德國WTW公司總有機碳分析儀HTY-CT1000M浙江泰林分析儀器有限公司分析天平AL204梅特勒-托利多國際有限公司壓力表量程：0-0.1MPa上海榮華儀表廠磁力驅(qū)動循環(huán)泵MP-40RZ上海新西山實業(yè)有限公司真空泵HP-1；抽氣速率：3.6m3/h、真空度：5Pa湖南凱達儀器有限公司混凝-過濾系統(tǒng)主要包括加藥、絮凝沉淀和過濾三個步驟，工藝流程和試驗裝置如圖3-1所示?；炷^濾系統(tǒng)由加料泵、混凝槽，攪拌槳，攪拌電機，浮動裝置，過濾器，閥門，液體流量計，原水箱和真空泵組成，混凝槽外殼為Q235碳鋼襯膠材質(zhì)。混凝槽設(shè)置兩個出水口，側(cè)下方的出水口內(nèi)接一個浮動裝置，根據(jù)液體的渾濁度上下浮動，可使較為澄清的液體優(yōu)先流入過濾器，較為渾濁的液體再通過混凝槽底部出水口流出，提高過濾效率、節(jié)省能耗?；炷^濾系統(tǒng)運行系統(tǒng)采取間歇處理的方式，其過程為：將試驗用水泵入混凝區(qū)，投加混凝劑進行攪拌，使得試驗用水中的雜質(zhì)顆粒與其充分接觸、產(chǎn)生吸附并沉淀，絮凝后靜置一段時間，然后利用浮動裝置將廢水壓入過濾柱，利用真空泵將過濾器中的試驗用水快速過濾到緩沖槽，當(dāng)全部廢水過濾完成，關(guān)閉混凝槽出水下閥門及側(cè)閥門，關(guān)閉真空泵。混凝-過濾過程結(jié)束。圖3-1混凝-過濾工藝流程圖及試驗裝置（三）試驗方法與分析方法1試驗方法本章主要以含鹽廢水的出水為研究目標，主要用混凝沉淀工藝對含鹽廢水的出水進行相關(guān)試驗。具體試驗操作如下：1）取1L水樣加入混凝槽中，在150r/min的轉(zhuǎn)速下分別加入一定量的混凝劑慢速攪拌30min，然后在室溫靜置2h；2）處理體系經(jīng)過濾，測定混凝處理前后廢水COD的變化；3）測定不同類型的混凝劑對廢水中COD和色度的去除效果；2分析方法（1）COD測定：本試驗所用的廢水中Cl-濃度達5000mg/L，由于Cl-的存在會對COD的測試造成一定的干擾，因此在測定前使用硫酸汞通過沉淀將其掩蔽。具體步驟如下：1）打COD快速消解儀，將其升溫至150℃；2）取適量待測水樣，加入一定量的硫酸汞使其中的Cl-充分沉淀；3）從上面所說的沉淀上清液中取出2mL放到COD預(yù)制管里，然后放到消解儀中，在150℃的溫度下消解2h；4）消解操作結(jié)束之后等待預(yù)制管冷卻到24℃之后取出，使用DR3900分光光度計對其COD進行測量讀數(shù)。（2）TOC測定：樣品經(jīng)0.22μm聚醚砜針式濾器過濾，采用TOC分析儀測定，具體步驟如下：1）使用0.22μm聚醚砜針式濾器對待測樣品進行過濾；2）開通載氣、啟動儀器，然后進行加熱操作，如果燃燒爐顯示出的溫度沒有問題，就可以進行測試；3）選擇檢測項目TOC，用微量注射器抽取100uL水樣分別向總碳（TC）和總無機碳（IC）進樣口進樣；4）多次測量TC和IC數(shù)值后各取平均值；5）測試結(jié)束后，TOC可通過公式：TOC=TC–IC計算得到。（3）BOD測定：使用壓力感測法BOD自動檢測儀測定，具體步驟如下：1）首先根據(jù)公式BOD5=80%×COD，對待測樣品的BOD5數(shù)值進行預(yù)估；2）根據(jù)預(yù)估值向培養(yǎng)瓶中加入一定體積的待測水樣，3）把攪拌磁子放到培養(yǎng)瓶里面，接著把橡膠套套在瓶口，在橡膠套里面放兩顆燒堿藥丸，然后擰緊瓶蓋；4）將裝配好的培養(yǎng)瓶放置在特定的磁力攪拌裝置上，然后將整套儀器放置在20℃的培養(yǎng)箱中進行5天的培養(yǎng)，培養(yǎng)瓶上的傳感器每隔24h會自動記錄和儲存一次數(shù)值，連續(xù)記錄5天，最后根據(jù)公式BOD5（單位mg/L）＝數(shù)字×系數(shù)，將記錄的數(shù)值進行換算。（4）色度測定：采用比色法測定水樣色度，具體步驟如下：1）分別量取一定體積的去離子水和待測水樣的澄清液；2）將上述水樣分被注入具塞比色管中，達到比色管標線時放在白色背景處并呈一定角度，以方便觀察；3）將用超純水注入比色管中對待測水樣進行稀釋，直至達到標線；4）觀察和比較稀釋后待測水樣和去離子水的顏色差別，一直到兩者分不出來差別之后在對稀釋倍數(shù)進行測量；5）將逐次稀釋的倍數(shù)相乘，所得數(shù)值取整。四、結(jié)果與討論（一）PAC對COD去除的影響探究了PAC投加量分別在50mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L、1000mg/L條件下，對廢水COD去除效果的影響。結(jié)果如圖2-2所示，進水COD的平均值為785mg/L，隨著投加量的增加，出水COD的濃度由787mg/L逐漸降至592mg/L后上升至654mg/L。如果投加量在50200mg/L之間，廢水COD值隨用量增加而降低，要是大于200mg/L，COD值隨用量增加而增加。分析表明，PAC溶于水后會產(chǎn)生大量的正電荷，正電荷會中和膠粒表面的負電荷，從而降低膠粒之間的排斥力，從而凝聚成膠體細顆粒失穩(wěn)凝聚成顆粒，顆粒形成較大的絮體，通過吸附、搭接、架橋等作用沉降，最后將膠體顆粒從水中分離出來，減少廢水有機物的含量。當(dāng)PAC投加量不足時，PAC電解質(zhì)中提供的正電荷無法完全中和有機物顆粒表面的負電荷，使得膠體顆粒的團聚和沉降不完全；而當(dāng)PAC投加過量時，提供的正電荷過多，使得膠體顆粒表面也上了正電荷，靜電斥力增加，使得已經(jīng)脫穩(wěn)的膠體顆粒形成“返穩(wěn)”現(xiàn)象，又回到廢水中，絮體的團聚和沉降的效果降低，影響了COD的去除。結(jié)果表明，一定范圍內(nèi)適當(dāng)增加PAC的投加量，有利于COD的去除。當(dāng)PAC的投加量為200mg/L時，COD的降至最低592mg/L，去除率達到24.8%。圖4-1PAC投加量對COD去除的影響（二）PFS對COD去除的影響探究了PFS投加量分別在50mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L、1000mg/L條件下，對廢水COD去除效果的影響。進水COD的平均值為785mg/L，隨著投加量的增加，出水COD的濃度由783mg/L逐漸降至621mg/L后上升至682mg/L。當(dāng)投加量為50400mg/L，廢水的COD值隨著容量的增加而降低，當(dāng)投加量大于400mg/L，COD值隨著容量的增加而增加。結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)適度增加PAC的劑量有利于COD的去除。當(dāng)PAC的投加量為400mg/L時，COD的降至最低621mg/L，去除率達到22.3%。圖4-2PFS投加量對COD去除的影響（三）PAFC對COD去除的影響探究了PAFC投加量分別在50mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L、1000mg/L條件下，對廢水COD去除效果的影響。進水COD的平均值為785mg/L，隨著投加量的增加，出水COD的濃度由787mg/L逐漸降至592mg/L后上升至654mg/L。當(dāng)投加量為50~600mg/L，廢水的COD值隨著投加量的增加而減小，而當(dāng)投加量比600mg/L大的時候，COD值隨著投加量的增加而增大。分析原因同2.4.1。結(jié)果表明，一定范圍內(nèi)適當(dāng)增加PAFC的投加量，有利于COD的去除。當(dāng)PAC的投加量為600mg/L時，COD的降至最低580mg/L，去除率達到26.5%。圖4-3PAFC投加量對COD去除的影響（四）PAM對COD去除的影響探究了PAM投加量分別在10mg/L、20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L條件下，對廢水COD去除效果的影響。進水COD的平均值為785mg/L，隨著投加量的增加，出水COD的濃度由787mg/L逐漸降至652mg/L后上升至834mg/L。當(dāng)投加量在10~60mg/L時，廢水的COD值隨著投加量的增加而減小，而當(dāng)投加量大于60mg/L時，COD值隨著投加量的增加而增大。分析認為，PAM的絮凝機制主要通過靜電引力、范德華力以及氫鍵力的作用，使其活性部位與膠?；蚣毼腋∥锇l(fā)生吸附橋連作用，使得廢水中的大分子有機物聚集起來而沉降。要是投加量不夠，那么其集聚的效果就不會太好，從而導(dǎo)致cod去除率不太理想；當(dāng)投加量多過時，PAM自身作為有機物會溶解在廢水中，導(dǎo)致COD測量結(jié)果增大結(jié)果表明，一定范圍內(nèi)適當(dāng)增加PAC的投加量，有利于COD的去除。當(dāng)PAM的投加量為60mg/L時，COD的降至最低652mg/L，去除率達到17.1%。圖4-4PAM投加量對COD去除的影響（五）不同混凝劑對廢水色度去除的影響研究了分別在PAC、PFS、PAFC、PAM最佳投加量下，混凝沉淀對煤化工含鹽廢水出水色度的影響。如表2-4所示，經(jīng)過混凝沉淀處理，廢水的出水色度由原來的375倍分別變?yōu)?86倍、160倍、208倍和198倍，相應(yīng)的去除率為50.5%、57.4%、44.6%和47.6%。通過與原水對比可以看出，廢水在色度和濁度上有了明顯的改善。表4-1不同混凝劑最佳投加量下對廢水色的影響項目PACPFSPAFCPAM色度（倍）186160208197去除率（%）50.557.444.647.6圖4-5不同混凝劑最佳投加量下出水效果圖五、結(jié)論本文以煤化工含鹽廢水為研究對象，分別以PFS、PAC、PAFC、PAM作為混凝劑對其進行了混凝預(yù)處理試驗研究。研究了使用不同量的混凝劑，對廢水COD和色度去除的影響。主要結(jié)論如下：（1）PAC投加量為200mg/L時水處理效果最佳，出水COD濃度和色度分別為592mg/L和186倍，去除率分別為24.8%和50.5%。（2）PFS投加量為400mg/L時水處理效果最佳，出水COD濃度和色度分別為621mg/L和160倍，去除率分別為22.3%和57.4%。（3）PAFC投加量為600mg/L時水處理效果最佳，出水COD濃度和色度分別為580mg/L和208倍，去除率分別為26.5%和44.6%。（4）PAM投加量為60mg/L時水處理效果最佳，出水COD濃度和色度分別為652mg/L和197倍，去除率分別為17.1%和47.6%。（5）一定范圍內(nèi)，適當(dāng)增加PFA、PAC、PAFC、PAM四種混凝劑的投加量，均有利于有機物的去除；結(jié)合考量了經(jīng)濟實力以及處理效果等影響因素之后，選擇的混凝劑是PAC，投加量為200mg/L。

參考文獻[1]冀小元,呂越峰.染料中間體廢水多相催化臭氧氧化中幾種催化劑的篩選研究[J].水處理技術(shù),1997(2):94-97.