催化臭氧化法作為多級處理技術(shù)中的深度處理方法之一,在工業(yè)廢水處理工程中的應(yīng)用并不少,但該法處理煤化工廢水的研究是在近些年隨著零排放需求才逐漸被重視并發(fā)展起來的,國內(nèi)外研究成果集中出現(xiàn)在近5年以內(nèi)。

煤化工行業(yè)廢水中污染物多種多樣,不同工序的不同裝置,主要污染物均不相同,煤化工裝置產(chǎn)生的主要污染物包括灰渣、顆粒、懸浮物、石油類、鹽、烴、酚、氨氮、氰化物、硫化物等。近年新建的大型煤化工項目氣化工藝主要有以德士古氣流床水煤漿加壓氣化為代表的高溫氣化工藝,以魯奇固定床加壓氣化為代表的中溫氣化工藝,不同工藝決定了有機廢水的差別。高溫氣化工藝的廢水COD較低,可生化性較好,處理過程相對簡單,而中溫固定床氣化工藝廢水成分復雜,富含酚類、氨氮類有機物,COD值高,且不乏硫化物、氰化物的存在,同時還存在著懸浮物,此工藝產(chǎn)生的廢水是煤化工廢水近零排放的技術(shù)難點。

臭氧作為一種強氧化劑,直接氧化反應(yīng)時可快速氧化分解廢水中的大部分有機物。然而,臭氧直接氧化過程無法實現(xiàn)有機物的降解,只能將一些具有不飽和鍵的大分子或者不穩(wěn)定的大分子有機物降解為飽和的、小分子有機物。研究者們基于臭氧在堿性條件下容易生成羥基自由基(·OH)的特點,發(fā)展出了催化臭氧化技術(shù),其本質(zhì)是通過人工方法促進羥基自由基生成,由氧化性質(zhì)很強的羥基自由基(氧化還原電位高達2.8 V,僅次于氟)處理難降解的有機污染物,進而達到處理有機廢水的目標。近年來,通過各類催化劑誘發(fā)臭氧催化產(chǎn)生自由基成為了工業(yè)上提高臭氧利用率、氧化能力的研究重點。

煤化工廢水處理的研究依賴煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,我國蓬勃發(fā)展的煤化工產(chǎn)業(yè)決定了國內(nèi)研究者開展此方面研究的獨特優(yōu)勢。在國家政策與環(huán)境發(fā)展的推動力下,煤化工行業(yè)廢水處理是近些年的研究熱點。

煤化工工藝或裝置不同,產(chǎn)生的廢水污染物種類和含量也不同,采用多級廢水處理技術(shù)的組合才能有效節(jié)約成本、提高效率。在現(xiàn)今污染物排放標準日益嚴苛的形勢下,對有機廢水多級處理整體工藝的重視與研發(fā)將對煤化工行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生推動。

催化臭氧化法應(yīng)用于煤化工行業(yè)的研究逐年增多,但迄今為止總數(shù)仍不多,未來將仍具有研究價值。另外,多種方法聯(lián)用的工藝研究將逐漸成為研究重點,聯(lián)合工藝的開發(fā)有助于得到穩(wěn)定高效的廢水處理結(jié)果,且能夠降低廢水處理的成本。以上均是當今環(huán)保政策要求下實現(xiàn)煤化工“零排放”的有效途徑。