炼油厂渣场废水预处理Fenton氧化法.docx

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炼油厂渣场废水预处理Fenton氧化法
碱渣废水是在石油炼制过程中，用碱液NaOH溶液对汽柴油和液化气进行洗涤精制的过程，主要用于除去硫醇、硫醚等杂质。它所呈现的特点是高COD，高pH值，通常pH12，钠离子含量在5%-12%，黑褐色、恶臭、毒性大，难降解，极强腐蚀性。主要成分含有硫醇、硫醚、硫化物、酚类、石油类、氨氮、有机酸盐等污染物，其常见组成及成为见下表。在碱渣废水的处理工艺上，每个炼油厂的处理工艺和原油品质都不尽相同，使得其组成成分及含量上有巨大差异，虽然有许多学者进行大量的试验讨论，但在工业应用方面始终没有获得统一的工艺流程，这就使得目前炼化行业内没有统一的标准方法。某炼油厂采纳NaOH溶液作为碱洗液，用以除去催扮装置的液化气和汽油，以及焦扮装置液化气中的硫醇、硫醚以及酚类等有杂质，以提高产品品质，催化汽油和液态烃的废碱液混合在一起，每年的量1500多吨。原先有特地的碱渣坑用于储存碱渣废液总量约4万吨。但随着国家对环保的重视以及人们环保意识的增加，尤其是在2022年新标准中规定最高允许排放标准COD降低至60mg/L，如何将碱渣废水做更好的预处理，以防止对下游污水处理厂造成冲击，成为亟待解决的问题。本讨论以碱渣坑存储的碱渣废液为讨论对象，采纳传统的Fenton法对碱渣废水进行预处理，考察了不同的工艺条件下COD的降解状况，得到预处理最佳工艺条件，为其后续污水的进一步处理供应牢靠的进水水源，也为Fenton法在工业上的实际应用供应数据支撑和方法思路。1、材料和方法1.1仪器与药剂仪器：JBZ-12H型磁力搅拌器。药剂：H2O2(CP)，FeSO4.7H2O(AR)，H2SO4(AR)，NaOH(AR)。1.2试验用水碱渣废水取自西北某炼油厂碱渣坑废水，其水质：COD7000-26000mg/L硫化物280mg/L，酚450-6830mg/L，pH11-14，氨氮310mg/L，主要阳离子Ca2+、Na+。1.3试验方法取0.5L废水样装入1L的烧杯中，用电磁搅拌器进行搅拌，用H2SO4调整pH值，然后将H2O2和FeSO4.7H2O分别倒入烧杯中，反应一段时间后，停止搅拌，用NaOH将溶液pH值调整至5-8，然后静置一段时间，取上层清液测定其COD，计算COD的去除率。式中：X为COD的去除率，%1.4分析方法依据《水质化学需氧量的测定重色酸盐法》(GB/T11914-1989)实行重铬酸钾滴定法，取10mL样品于100mL容量瓶中稀释10倍混匀后，取其中的5mL，即取样0.5mL废水样置于锥形瓶中，加入0.2mg的硫酸汞粉末，10mL0.25mol/L的重铬酸钾溶液，加入硫酸—硫酸银溶液，回流40minL冷却，用已知浓度的硫酸亚铁铵进行滴定。式中：V0：用硫酸亚铁铵滴定空白的体积，mLV1：废水取样体积，mLV2：用硫酸亚铁铵滴定废水的体积，mLC硫酸亚铁铵：硫酸亚铁铵的浓度，mol/L2、结果与争论2.1H2O2浓度下的COD去除率取废水样500mL，将pH值调整至3.5，加入下表所示的H2O2，再30mL10%的FeSO4.7H2O溶液，反应45min后调整pH值6.5，静置2h,取上清液测定COD，计算COD的值如下图所示：如图1所示，随着H2O2投加量的增大，COD的去除率随之增大，当H2O2的用量达到36mL时，COD的去除率达到了84%，发生了如下的反应：随着H2O2的投加，可以使得羟基自由基·OH产生更多，大量的羟基自由基可以氧化废水中的有机物，这样使得COD的去除率上升，但超过36mL以后，Fe2+被氧化成Fe3+，并发生以下反应：使得氧化反应无法进行，同时Fenton试剂发生反应的同时也产生了一些抗氧化产物，使得废水中的有机物无法进一步降解。因此过量的H2O2量不会给废水的去除率得到很大的提高，而且会造成药剂的铺张，因此每500mL废水的最佳加入量为36mL。2.2不同的FeSO4.7H2O浓度下的COD的去除率取废水样500mL，将pH值调整至3.5加入36mL的H2O2，再加入不同量10%的FeSO4.7H2O溶液，反应45min后调整pH值6.5，静置2h,取上清液测定COD，计算COD的值如图2所示。在H2O2的加入量在36mL的状况下，考察不同10%FeSO4.7H2O的加入量对去除率的影响，如图2所示，FeSO4.7H2O的用量对COD去除率的影响较大，随着FeSO4.7H2O用量的增大，COD的去除率随之增大，当FeSO4.7H2O的用量为25mL时，其去除率达到最高88%，这是由于Fe2+在反应中起到了催化的作用，随着的用量的增加，COD的去除率呈现下降趋势，这是由于溶液中存在如下的反应：过量的Fe2+被氧化成Fe3+，依据反应平