Mn-Ce/γ-Al2O3催化臭氧氧化深度处理石化废水中试研究

作者：李敏; 付丽亚; 谭煜; 赵檬; 周岳溪; 吴昌永^*

来源：环境科学研究, 2021, 34(10): 2380-2388.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2021.05.10

• 臭氧氧化
• 催化剂
• 石化废水
• 深度处理
• 微絮凝
• 回流

针对臭氧催化氧化深度处理石化废水时催化剂适配性不高和臭氧利用率低下的问题,以我国北方某典型石化废水为中试平台,采用课题组自主研发的催化臭氧催化剂Mn-Ce/γ-Al2O3,研究以臭氧催化氧化为核心的7种工艺深度处理石化废水的效果.结果表明:(1)单独臭氧氧化工艺对石化二级废水COD、TOC和UV254(254 nm处的UV吸光度)的去除率分别为15.45%、9.04%和30.72%.与单独臭氧氧化工艺相比,Mn-Ce/γ-Al2O3催化臭氧氧化工艺下,COD、TOC和UV254的去除率分别提高了26.18%、18.25%和5.81%,同时三维荧光光谱(3D-EEM)结合区域积分法(FRI)分析结果显示,对荧光类有机物中溶解性微生物代谢产物和类腐殖酸的去除率分别提高了21.13%和29.47%.(2)单独臭氧氧化工艺中,序批式和连续流出水处理效果影响不大. Mn-Ce/γ-Al2O3催化臭氧氧化工艺下,序批式优于连续流,但序批式需增加人力和运营成本,在实际应用中受限.(3)微絮凝+臭氧催化氧化+回流联合工艺中,COD、TOC和UV254的去除率分别可达53.20%、37.56%和50.90%,去除效果显著高于仅臭氧催化氧化工艺(COD、TOC和UV254的去除率分别为41.63%、27.29%和36.53%)时;同时,类富里酸、类溶解性微生物代谢产物和类腐殖酸的去除率分别达到79.49%、50.70%和75.12%; Mn-Ce/γ-Al2O3催化剂运用72 d后,COD去除率基本稳定在30%左右.研究显示,臭氧催化氧化工艺深度处理石化废水中,Mn-Ce/γ-Al2O3是一种高效稳定型催化剂,絮凝预处理、回流均可增强有机物的去除率,可为石化废水处理工程实现减排降耗提供技术支撑.

• 单位
  中国环境科学研究院