论文部分内容阅读
当今社会,重油等非常规能源逐渐成为我国未来的主要接替资源。中国的重油供应日趋多元化和劣质化,重油炼化过程产生的污水具有油水密度差小、温度高、粘滞性大、乳化严重和可生化性差等特点,处理难度很大。辽河石化是目前国内最重要的重油炼化基地,由于劣质重油炼化污水设施应变不足,水质和水量波动较大,造成污水总排不能达标排放。本课题以臭氧氧化为基础,使用非均相臭氧催化氧化法对辽河石化CAST工艺段出水进行深度处理,提高污水的可生化性,降低常规污染物指标。主要研究成果包括以下几个方面: 首先通过对劣质重油炼化污水源头水质调研,了解到劣质重油炼化污水来源复杂,水量大,含有大量高硫、高酸的大分子有机污染物,主要污染物类型为Ox、NxOx、NxOxSx和OxSx,这些污染物主要来自于原油中的环烷酸、硫化物和酯类化合物,以及胶质、沥青质等原油重组分,它们的富集使进入下游综合污水毒性升高,有机污染物成分复杂,加上工艺设施设计上的缺陷,最终导致污水难以达标排放。采用臭氧氧化法对劣质重油炼化污水进行处理,处理水样为1L,COD、TOC的去除率分别为16.78%和7.93%,去除效果较差。非均相臭氧催化氧化法能够显著提高劣质重油炼化污水的臭氧预处理效率,在多种催化剂的筛选比较中,MnOx/AC是一种比较理想的催化剂,最佳处理条件为:臭氧流量45L/h,催化剂负载金属浓度为0.25mol/L,反应30min,反应无需对初始pH值和温度进行调节。COD降解到50mg/L左右,去除率为35.32%。MnOx/AC属于非晶形结构,催化剂的稳定性良好,pHpzc为6左右。非均相臭氧催化氧化实验遵循羟基自由基原理,自由基抑制剂叔丁醇对降解反应有明显抑制作用,反应前后有机物成分变化很大,反应后污染物的相对分子质量降低,相对丰度减弱,大分子有机物断裂成小分子有机物。MnOx/AC0.25催化臭氧化劣质重油炼化污水可生化性得到明显改善,B/C比从0.171升高到0.337,反应10min左右生成毒性中间产物,终点时转化成易降解有机物而被微生物降解。