連云港地埋一體化污水處理設(shè)備免費(fèi)勘查現(xiàn)場(chǎng)焦化廢水是原煤高溫干餾、煤氣凈化和化工副產(chǎn)品回收和精制過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水,成分復(fù)雜,污染物含量高,毒性大,是一種典型的難降解工業(yè)廢水。
而要實(shí)現(xiàn)對(duì)焦化廢水的高效處理,就需要對(duì)焦化廢水中的成分有全面的認(rèn)識(shí),這是靶向優(yōu)化工藝、實(shí)現(xiàn)有效控制污染的基礎(chǔ)。目前,常采用化學(xué)需氧量COD、生物需氧量BOD、氨氮、總有機(jī)碳以及總氮等指標(biāo)實(shí)現(xiàn)對(duì)焦化廢水污染程度的定量分析,這些指標(biāo)主要用于廢水處理過(guò)程中的質(zhì)量控制以滿足達(dá)標(biāo)要求,均難以揭示溶解性有機(jī)物的來(lái)源以及特征污染物在廢水處理過(guò)程中的變化。
目前,已有部分針對(duì)焦化廢水溶解性有機(jī)物特征的具體研究。例如張萬(wàn)輝等人采用液液萃取輔以氧化鋁硅膠凈化的方法,并結(jié)合GC-MS分析技術(shù),在焦化廢水中檢測(cè)到15類558種有機(jī)物。相較于COD、BOD等常規(guī)指標(biāo)的研究,這種考察較為全面,但仍僅限于GC-MS能夠分析的低沸點(diǎn)成分;賀潤(rùn)生等和徐榮華等采用紫外可見(jiàn)、紅外光譜以及熒光光譜等分析手段分別對(duì)焦化廢水的原水和最終出水的溶解性有機(jī)物特征進(jìn)行了較為全面的研究,林沖等人則通過(guò)溶解性有機(jī)物的特征研究對(duì)臭氧流化床處理焦化廢水的工藝效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
現(xiàn)階段的研究通常集中于對(duì)焦化廢水進(jìn)出水污染物的分布情況,而對(duì)廢水處理過(guò)程中溶解性有機(jī)物(DOM)去除情況涉及較少。本文選取焦化廢水處理的典型工藝A/O工藝,通過(guò)紫外、紅光、熒光光譜表征研究污染物特性的變化,以期從新角度揭示焦化廢水的凈化機(jī)制和存在的問(wèn)題,從而為實(shí)現(xiàn)廢水處理技術(shù)的優(yōu)化提供依據(jù)。
1、實(shí)驗(yàn)部分
1.1 樣品采集
焦化廢水以及各處理工段出水于2015年11月中旬取自河北省邯鄲市某焦化廠廢水處理系統(tǒng),原水主要來(lái)自蒸氨廢水和煤氣水封水,此外還含有少量生活廢水。廢水處理系統(tǒng)的生化主體工藝為A/O工藝,取樣位置包括調(diào)節(jié)池、氣浮池、缺氧池、好氧池、二沉池以及混凝沉淀池出水口,每工段多點(diǎn)采樣后收集混合,所取水樣按照工段分別標(biāo)號(hào)為a、b、c、d、e、f。水樣取回后經(jīng)0.45μm濾膜過(guò)濾,濾液立即放入4℃冰箱保存,并盡快完成相關(guān)指標(biāo)分析。
1.2 分析方法
連云港地埋一體化污水處理設(shè)備免費(fèi)勘查現(xiàn)場(chǎng)COD的測(cè)定采用快速消解法;氨氮的測(cè)定采用電極法;DOC的測(cè)定采用日本島津TOC-VCPH型總有機(jī)碳分析儀。
紫外光譜分析采用Labtech的UV8100型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)。將水樣用超純水稀釋200倍保證所得光譜曲線處于線性區(qū)間內(nèi),以超純水為參比進(jìn)行紫外-可見(jiàn)光譜掃描。掃描波長(zhǎng)范圍為190~600nm,掃描間隔為1nm,樣品池為1cm的石英比色皿。
傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)掃描采用PerkinElmer400型紅外光譜儀。測(cè)試前參照文獻(xiàn)對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理:取水樣10mL冷凍干燥48h成粉末,以空白樣品建立光譜基線,薄膜法制備樣品,然后取樣掃描記錄光譜數(shù)據(jù)。
三維熒光光譜掃描采用日本日立的U-4100&F7000型熒光光度計(jì),測(cè)試前將樣品稀釋5000倍,以超純水為空白水樣,進(jìn)行三維熒光光譜掃描。熒光光譜測(cè)定條件為:激發(fā)光源為150W氙燈,PMT電壓為700V,發(fā)射波長(zhǎng)掃描范圍λEm為280~550nm,激發(fā)波長(zhǎng)掃描范圍λEx為220~400nm,掃描間隔為5nm,掃描速度為30000nm/min。將樣品的熒光光譜減去超純水的熒光光譜以去除拉曼散射,并將瑞利散射置0。