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石油化工产业是国民经济发展的支柱产业,用水量增加与供水资源短缺逐渐成为制约大型石化企业可持续发展的重要因素。石油化工产业同时也需要排放大量污水,水质成分十分复杂,有机物浓度高、多为有害有毒物质,主要代表为芳烃及其同系物,色度高常给人不愉快感的同时降低受纳水体透光性,以致影响水生生物正常生长;目前预处理技术存在系统复杂、占地面积大以及投资及运行成本高等缺点,煤粉作为吸附剂,能有效降低预处理成本,去除一部分有毒害物质,便于后续生化处理。南京某化工厂芳烃车间污水进行的水质分析可知,该污水的色度大,颜色呈棕黄色,水质偏中性,污水中主要有毒有害物质为萘的同系物,含量高达74.25%。CODcr浓度为361.10mg/L,色度209.78度。本论文采用煤粉吸附预处理芳烃车间污水的方法,研究其吸附效果与规律,结果如下:(1)单因素实验得到的较佳煤粉粒级-0.074mm,煤粉质量浓度为75g/L,吸附时间30min,振荡速度为120r/min;在此基础上,进行了正交试验。综合CODcr和色度的正交试验结果,采用煤粉质量浓度为75g/L,吸附时间为40min,振荡速度120r/min。处理后CODcr的浓度降到242.42mg/L,去除率为32.87%,色度降为69.35度,去除率为66.94%。由GC-MS图谱可知吸附处理后萘的同系物降为31.09%。(2)污水中CODCr、色度去除率主要呈现随pH的增大而减小的规律。pH的变化影响煤粉孔隙结构,随着pH逐渐增大,比表面积和总孔容先减小后增大,而平均孔径呈现一直增大的趋势。由GC-MS图谱分析pH=2时芳烃石化污水中萘的同系物含量降为25.59%,经过煤粉吸附处理后,其含量降到11.56%。(3)计算结果表明:煤粉吸附石化污水能较好符合二级动力学方程,该污水对污染物的吸附过程能较好的符合Langmuir吸附等温线。Δ G°、Δ H°和Δ S°均小于零。在实际操作过程中,较低温度、较大转速有利于吸附过程。煤粉吸附能去除污水中一部分有毒物质,显著降低色度,降低后续生化处理难度,在实验室条件下取得了较好的效果。