煉化污泥基催化劑協同臭氧處理難降解廢水的研究

王郁現，劉 璐，郭紹輝，陳春茂

（中國石油大學（北京）化學工程與環境學院，石油石化污染物控制與處理國家重點實驗室，北京102249）

煉化剩余活性污泥（Refinery Excess Activated Sludge，REAS）是煉化企業廢水生化處理過程的副產物，其油類資源含量低，污染物和雜質含量高，生態環境風險大，曾被認為是無利用價值的廢棄物。實際上，這類污泥蘊含著豐富的碳基生物質（微生物殘體）和金屬資源（Al、Fe、Mn、Zn、Mg 等），對其進行資源化利用一直是研究的熱點。將REAS送入延遲焦化裝置處理，碳資源和能量得以回收，但是會影響焦炭和油品質量〔1〕。也可以通過厭氧消化回收甲烷等新能源〔2〕，但是REAS污染物組成復雜、生物毒性也強、厭氧消化啟動困難、能源轉化率很低，而且消化液和消化殘渣也會產生嚴重污染〔3〕。

市政污水剩余活性污泥（Sewage Excess Activated Sludge，SEAS）的資源化處理給了筆者一些有益的啟示。SEAS可以通過裂解-活化來制備生物炭吸附水中的難降解有機污染物（Refractory Organic Contaminants，ROCs），但是由于采用化學或物理活化，制備過程中的能耗和物耗較大〔4〕。由于本源金屬組分雜質和化學活化劑的殘留，在生物炭上顯示出一定的催化活性〔4〕。SEAS基生物炭表面的Al2O3以及SiO2等無機組分具有協同催化作用，可以有效地促進類Fenton 氧化偶氮染料酸性橙Ⅱ（AOⅡ）〔5〕；投加 FeCl3與SEAS進行共熱解，生物炭表面可以形成均勻分布且高穩定性的納米鐵，提高濕式催化氧化安替比林的性能〔6〕；零價鐵負載的SEAS基生物炭，具有吸附和活化過硫酸鹽的能力，促進自由基和非自由基的共同作用，而且對ROCs的處理效果幾乎不受pH影響〔7〕；……