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北京污泥陶粒催化剂的制备及其对炼油废水深


污泥陶粒催化剂的制备及其对炼油废水深摘要:以粉煤灰、黏土和催化活性组分 TiO2 为原料,炼油废水生物处理过程中产生的剩余活性污泥为造孔剂,经造粒、高温焙烧制备出污泥陶粒催化剂,对催化剂的活性组分种类、活性组分和剩余活性污泥的添加量、焙烧温度进行了研究。

结果表明,TiO2 的催化活性优于 CeO2、锰盐、铜盐和铁盐;以 TiO2 为活性组分的陶粒 TiO2 的最佳添加质量分数为 6%;随着污泥添加量的增大,陶粒的催化活性逐渐增强,污泥添加量为 20%时;催化活性最好;最佳的焙烧温度为 1100 ℃。

最优条件下制备的污泥陶粒催化剂催化臭氧反应 25 min,即可将含盐炼油废水生化尾水中的 COD 从 105.16 mg/L 降至 45.31 mg/L,达到新修订的国家排放标准。
该催化剂重复使用活性无明显衰减,满足工业应用要求,具有良好的应用前景。
关键词:剩余活性污泥;陶粒催化剂;炼油废水;TiO2炼油废水是原油炼制、加工及油品水洗等过程中产生的一类工业废水[1],炼油废水包括含油废水、含硫废水、含盐废水等[2],其中来源于常减压电脱盐、催化裂化等装置的含盐废水,由于含有大量的难降解有机物,水质复杂、盐含量较高且处理难度大[3]。含盐炼油废水经隔油、气浮及二级生化处理后,废水中的COD仍难以达到新修订的《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570—2015)中COD≤60 mg/L的排放要求[4],因此必须对含盐炼油废水生化尾水进行深度处理。
臭氧具有很强的氧化能力,常用于废水深度处理,臭氧氧化法主要通过直接反应和间接反应进行,直接反应是臭氧直接攻击带有双键、苯环结构类有机化合物,表现出较强的选择性;臭氧的间接氧化主要是通过臭氧分解产生的强氧化能力的羟基自由基(·OH)来完成,其反应速度快,且反应无选择性[5]。非均相臭氧催化氧化法可以快速矿化废水中各种有机污染物,不存在二次污染,在工业废水深度处理中备受青睐[6]。