焦化廢水是鋼鐵工業(yè)、煤炭焦化、煤氣凈化、化工產(chǎn)品回收和化工產(chǎn)品精制過程中產(chǎn)生的含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴及氧、硫、氮等雜環(huán)化合物的工業(yè)廢水，由于酚及焦油中的其他組分易被氧化形成棕黃色液體，其COD和色度均較高，不能直接排放。焦化廢水傳統(tǒng)的處理工藝包括廢水物化處理、預(yù)處理、生化處理、生化后處理、深度處理及二次污染控制。但由于該類廢水的組分復(fù)雜，經(jīng)聯(lián)合工藝處理后，其外排水水質(zhì)仍不能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。目前，功能局限的單一處理方法和稀缺昂貴的傳統(tǒng)工藝材料已不能有效降低焦化廢水的COD和色度。

　　蒙脫土具有特殊的晶體結(jié)構(gòu)、良好的吸附性能和離子交換性、層間可調(diào)控、儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，通常將其改性后作為吸附劑、催化劑載體應(yīng)用于污水處理中。針對焦化廢水中的酚類、氰化物、苯類等有機(jī)物在水中帶負(fù)電荷這一特點(diǎn)，可采用正負(fù)電荷相互作用的原理對吸附材料進(jìn)行設(shè)計(jì)。本研究選用陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)對鈉基蒙脫土進(jìn)行有機(jī)改性，并考察了有機(jī)改性蒙脫土對焦化廢水的吸附脫色效果。由于改性蒙脫土結(jié)構(gòu)細(xì)小，在水中有較高的分散性，單獨(dú)使用時(shí)存在固液分離困難的情況，限制了其在廢水處理中的快速推廣。因此，本研究利用二氧化硅顆�；旌咸畛溥M(jìn)行柱吸附脫色實(shí)驗(yàn)，避免了改性蒙脫土因結(jié)構(gòu)細(xì)小造成柱壓升高或者堵塞的問題。

　　焦化廢水脫色實(shí)驗(yàn)

　　焦化廢水預(yù)處理將焦化廢水樣品用真空泵重復(fù)抽濾2次，以除去棕黃色廢水中的懸浮物固體物。將濾液按體積比1∶5進(jìn)行稀釋，配制成50mL的溶液，并測定其色度，平行測定3次。

　　吸附脫色實(shí)驗(yàn)

　　按一定的質(zhì)量比稱取二氧化硅顆粒和吸附材

　　料(鈉基蒙脫土、活性炭、CTAB-鈉基蒙脫土)，將其混合均勻。先在層析柱底部填充2.00g二氧化硅顆粒，并用去離子水沖洗2次，再將二氧化硅顆粒和吸附材料混合物填充于玻璃填充柱的中層,然后再稱取2.00g二氧化硅顆粒填充于柱上層，最后用去離子水沖洗1次，即得過濾柱。將過濾柱固定于鐵架臺上，加入40mL經(jīng)預(yù)處理的焦化廢水，打開活塞進(jìn)行吸附過濾脫色。收集過濾液，測定其色度，計(jì)算色度去除率;并記錄過濾時(shí)間，計(jì)算流速。

　　CTAB-鈉基蒙脫土吸附脫色量的測定根據(jù)最優(yōu)二氧化硅顆粒與CTAB-鈉基蒙脫土的混合比例制備過濾柱。將過濾柱固定于鐵架臺上，加入50mL經(jīng)預(yù)處理的焦化廢水，打開活塞進(jìn)行吸附脫色，并收集過濾液，測定其色度。重復(fù)加入50mL經(jīng)預(yù)處理的焦化廢水進(jìn)行吸附脫色，當(dāng)其色度超過《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級標(biāo)準(zhǔn)要求(色度<80度)時(shí)，記錄所加入焦化廢水總量。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　CTAB-鈉基蒙脫土再生及脫色實(shí)驗(yàn)

　　將吸附飽和的過濾柱(出水色度>80度)固定于鐵架臺上，配制31mLV(丙三醇)∶V(二氯甲烷)∶

　　V(氨水)=20∶10∶1的洗脫液加入到過濾柱中進(jìn)行脫附。然后向脫附洗滌后的過濾柱中加入100mL經(jīng)預(yù)處理的焦化廢水，打開活塞進(jìn)行吸附脫色。收集過濾液，分別測定其處理體積為50mL和80mL時(shí)的色度，計(jì)算色度去除率。

　　脫色處理后水的COD測定根據(jù)GB11914—1989，使用重鉻酸鹽法測定處理后水的COD。

　　結(jié)論

　　(1)對制備的CTAB-蒙脫土進(jìn)行了XRD、FT⁃IR、SEM表征，證實(shí)CTAB能夠利用蒙脫土的離子交換特性交換到層間;改性后的蒙脫土上出現(xiàn)了有機(jī)基團(tuán)的特征吸收峰;改性后的蒙脫土仍保持原來的層狀結(jié)構(gòu)但是其層間距增大，增大了吸附的比表面積。

　　(2)蒙脫土顆粒比較小，單獨(dú)作為填料易造成柱壓升高或者堵塞，導(dǎo)致其處理能力降低，需要添加填充劑與CTAB-鈉基蒙脫土復(fù)合來提高其處理效果和能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，填充劑SiO2顆粒與CTAB-鈉基蒙脫土的最佳混合質(zhì)量比為30∶1。

　　(3)對于800mL色度為1420度的焦化廢水，當(dāng)CTAB-鈉基蒙脫土投加量為1.0g時(shí)，廢水色度可降至小于80度，達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)的二級標(biāo)準(zhǔn)要求。CTAB-鈉基蒙脫土在對焦化廢水脫色的同時(shí)，還可有效地降低廢水中的有機(jī)污染物。

　　(4)CTAB-鈉基蒙脫土再生后，吸附性能會(huì)下降。