目前,水资源是世界各个国家普遍面临并且亟需解决的问题之一。随着世界经济的发展,工业、生活用水量急速的增长。据统计全世界每年排向自然水体的工业、生活废水约为4200亿立方米,造成38%以上的淡水水体受到污染,因而治理水体污染将尤为重要。煤作为我国主要能源,使用煤及其相关工艺所带来的相关环境问题也不容小觑,尤其是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制等过程中产生的废水,含有酚、氰、氨、焦油等污染物,种类繁多,且污染物浓度高、色度高、毒性大,是典型的难降解有机废水。用国标法《水质化学需氧量的测定—快速消解分光光度法》在对高浓度有机废水进行测量时出现测量不准、数据波动的情况,此文针对这种现象进行解释。本文的研究内容包括:(1)探索煤气化水在不同初始pH、不同超声功率、不同超声频率、不同溶液浓度条件下经超声处理后,溶液COD值的变化。结果表明:在对超声降解煤气化水不同初始pH反应条件下,对反应过程中的CODCr进行测定,CODCr的值均呈现出明显的波动。另外在实验过程中发现,反应液经超声处理后,三种初始pH不同的溶液,最后pH值并没有明显的改变,可认为超声降解有机物对反应液pH的影响并不显著;在不同超声功率、不同超声频率、不同溶液浓度条件下经超声处理后,对反应过程中的CODCr进行测定,CODCr的值仍呈现出明显的波动。(2)探究煤气化水经不同孔径滤膜过滤后的COD的变化。结果表明:废水原水分别经普通滤纸、0.45um滤膜进行过滤后,COD呈依次下降的趋势,但经0.22um滤膜过滤后却比0.45um滤膜过滤后的COD值小,猜测可能是:焦化废水经0.22um滤膜过滤时与滤膜发生反应,使之前不能被重铬酸钾消解的物质能被重铬酸钾消解。(3)探究超声/电化学降解煤气化水。结果表明:实验进行30min时,反应液的COD值达到最大值,随着时间的推移,COD值逐渐降低。为了探究在超声处理煤气化水过程中,出现的COD值出现波动的情况,我们猜测由于超声波的空化作用使得煤气化水中复杂的有机物在反应过程中转化成其他有机物。为了验证这样的想法,对经过超声反应前后的煤气化水中的有机物的组成进行定性分析,对水样进行色谱-质谱(GC/MS)表征,并结合谱图对各个峰所代表的物质进行分析,看经过超声反应后的煤气化水中的有机物其成分是否增多。(4)将超声处理后煤气化水的GC/MS谱图与煤气化水原水的GC/MS谱图进行对比分析,发现超声处理后水体中有机物种类增多,表明在超声空化效应作用下,部分难降解有机物之间链键发生断裂或被降解,从而生成新的物质。对比超声前后煤气化水GC/MS峰谱图,发现在相同保留时间出峰的有机物峰面积都有不同程度的降低,这表明超声空化效应降解有机物无选择性,具有普遍应用价值。(5)针对上述情况中出现的COD值出现波动对上述原因进行解释,选取煤气化水中典型的的有机物,选取煤气化水中含量高的酚类物质,以苯酚为例;选取典型的杂环有机物,以吡啶为例;选取典型的多环有机物质,以喹啉为例。采用国标法《水质化学需氧量的测定—快速消解分光光度法》,用重铬酸钾对苯酚、吡啶、喹啉这些有机物进行消解,测其当量COD值。结果表明,吡啶不能重铬酸钾进行消解,也就解释了,上述实验过程中出现COD测量波动的及COD测量数据不准确的问题。(6)探究消解后的吡啶溶液进行波段扫描。结果表明:消解后的吡啶溶液分别在200nm左右和350nm左右产生两个波峰。在200nm处出现的峰,代表消解后溶液的总氮,吸光度的大小代表消解后溶液中总氮值的多少。在350nm处出现的峰,代表产生了黄酮类化合物。黄酮类化合物泛指两个具有酚羟基的苯环(A-与B-环)通过中央三碳原子相互连结而成的一系列化合物。(7)对超声/电化学联合技术处理吡啶的不同时间段出水进行GC-MS分析。结果表明:溶液中的吡啶的含量随着超声/电化学反应的进行而降低,并且在反应过程中伴随有新的物质的的产生。由图可知,在4.26min出现的峰代表的物质是吡啶,随着反应时间的进行,溶液中又产生了新的物质,我们可知在用超声/电化学法在处理吡啶溶液的过程中,吡啶转化成了一些新的物质,我们推测在超声波的空化作用下,将吡啶环打开,使其转化成其他物质,随后又检测出小分子物质,所以说通过超声/电化学可以使吡啶这种毒性大、难以降解的物质的到了有效降解。