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焦化廢水的有機汙染物成分構成與分析

文章出處:林夕發表時間:2018-9-19 15:26:05 瀏覽數:
        作為典型的工業廢水,焦化廢水中汙染物的構成不僅受原煤性質和季節等因素的影響,還與煉焦工藝、化工產品回收方式相關。

  
    由表1可以看出,不同工藝的焦化廢水的水質成分及含量有顯著差異。色度高是其重要特征,主要是因為焦化廢水中含有大量的助色團如—CH3、—NH2、—SH、—NHR、—NR2、—OR 等,生色團如—CHO—、—CH CH—、—NO2、—COOH、—CNH2O 等,還含有 SCN—、CN—等易於與Fe3 +Cu2 + 等發生絡合反應而顯色的離子團

焦化廢水的有機汙染物成分構成與分析

     另外,焦化廢水中酚類物質和焦油中其它物質易被氧化形成棕色物質。焦化廢水還具有CODNH +4 -N、酚類、硫氰化物、硫化物、氰化物和油分等濃度高的特征。基於水質特征,焦化廢水的原水需先采用物理方法將油分和部分硫化物脫除,調節pH 值,並穩定酚類等毒性物質在可生物降解的範圍內,再通過除碳與脫氮的生物工藝大幅度削減汙染物.

  焦化廢水的有機物組成
 
  焦化廢水中含有各種分子結構的有機物,經
GC/MS分析能夠被檢出的有機物有15 558 種。這些有機物主要為酚類、有機腈類、PAHs、含氮雜環、含氧雜環等物質及少量的酯類、烷烴和含鹵有機物等.

焦化廢水的有機汙染物成分構成與分析


  其中酚類、PAHs、喹啉類和有機腈類等有機汙染物在焦化廢水中具有濃度高、種類多的特點,並具有特殊的分子結構,這類有機物可歸納為焦化廢水的特征性有機汙染物.

  通過對於兩個典型焦化廠廢水的檢測,發現有44種酚類物質存在於焦化廢水中,其中苯酚、甲基取代酚和萘酚占據較大比重。目前普遍認為,酚類物質是煤中的酚羥基在煤的熱解過程中直接進入焦油中生成.

  發現58PAHs存在焦化廠廢水中,主要為其甲基衍生物,主要為3環和4PAHs,由於原煤中含有大量的低於五環的PAHs物質及其甲基衍生物,在煤的焦化過程中23環的PAHs會揮發進入到焦爐廢氣並最終進入到焦化廢水中. 除此之外,PAHs在焦化過程還可以通過熱裂解過程生成,並進入到了焦化廢水中.

  分析還發現144種含氮雜環化合物存在於焦化廠廢水中,其中喹啉類、吡啶類和吲哚類為典型代表,由於原煤中含有大量的氮、氧和硫等元素,在煤的不完全燃燒過程中會產生各種雜環化合物,其生成機理與PAHs 相似.

  此外,檢測發現50種腈類化合物存在焦化廢水中,其中主要為2-氨基氰苯.有機腈化物分布在焦化各工藝過程中,在工業煤氣洗滌廢水和高爐煤氣洗滌廢水中的含量可達幾十個mg·L-1 .

  特征性有機物汙染物在焦化生成過程中具有其特殊的生成機製,使其在焦化廢水中顯示出高濃度,並且此類汙染物具有一定的毒性和生態危害性,將是焦化廢水治理的重點.對特征性汙染物的識別,可以區分焦化廢水的屬性,為處理達標排放提供了靶點.

  除特征性有機汙染物外,焦化廢水中還廣泛存在其它類型的有機汙染物,這類有機物廣泛存在於其它類型工業廢水或市政汙水中,並不為焦化廢水所特有,並且含量較低,此類有機物可歸類為焦化廢水的非特征性有機汙染物. 這些物質包括鄰苯二甲酸酯類、氯苯、多氯聯苯和吲哚等,雖然為非特征性有機汙染物,其中一些物質在焦化廢水中的濃度仍可達56.3μL-1 .


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