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2025年第11期
• 净水技术前沿与热点综述 •

煤化工废水的催化臭氧化法处理工艺技术的进展

作者:燕晓慧,王文丽,刘崎峰
作者单位:内蒙古大学生态与环境学院
引用本文:燕晓慧, 王文丽, 刘崎峰.煤化工废水的催化臭氧化法处理工艺技术的进展[J].净水技术, 2025, 44(11): 19-29,81.
摘要:【目的】 煤化工废水成分复杂,含大量难降解有毒物质,对环境危害大,且国家对于煤化工废水的处理与排放要求趋严,研发新型深度净化技术迫在眉睫。文章聚焦于催化臭氧化法处理煤化工废水,旨在为煤化工行业的可持续发展探寻可行的技术路径。【方法】 本文梳理了煤化工行业的发展现状、废水来源、水质特点及现有的废水处理工艺体系,着重探讨了催化臭氧化法的基本原理及均相和非均相(金属基、非金属基、多孔材料)催化剂的作用机制与应用效果,并进一步总结了影响其处理效率的多种因素。【结果】 金属基催化剂(Fe、Mg、Ce、Mn等金属单质及其氧化物等)、非金属基催化剂(碳质材料、沸石、硅藻土、TiO2等)及金属有机框架(metal-organic framework, MOF)等不同催化剂具备不同的催化机理与性能表现。针对煤化工废水中典型的污染物苯酚,纳米铁、CeO2/Al2O3-SiC、生物炭的降解率能达到95%甚至100%。Fe-MOF-C产生羟基自由基(·OH)的量是单一臭氧系统的48倍,表现出优异的性能和较高的稳定性。pH、水温、催化剂用量、臭氧浓度等因素影响机制各异,其中水温和污染物类型及浓度起主导作用,直接关系反应速率与污染物降解效果。在实际煤化工废水处理时需对这些因素进行合理调控,以确保处理效率与出水达标。【结论】 未来可继续开发新型复合催化剂或通过纳米技术等不断提高催化剂的活性、稳定性,以实现催化剂的优化创新。还可借助新型检测技术深入剖析内在机理,探索各要素之间的相互作用机制。或将催化臭氧化法融合到不同废水处理技术开发新型煤化工废水处理技术中,推动煤化工行业的绿色发展。
关键词:煤化工;难降解废水;臭氧化法;催化剂;机理
基金资助:内蒙古自然科学基金面上项目(2022MS05052)

收稿日期:2025-01-21 修回日期:2025-07-01 接受日期:2025-07-03

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