萃取設備化學法處理含酚廢水的研究進展

萃取設備化學法處理含酚廢水的研究進展

1化學沉淀法

化學沉淀法主要是將酚類物質(zhì)形成溶解度更小的碳酸酷、磺酸酷或磷酸酷等物質(zhì)除去。此法中也包括酚醛縮合法，即在適當?shù)乃釅A性條件下，調(diào)整酚醛摩爾比，將廢水中的酚縮聚成低分子熱塑性或熱固性樹脂。化學沉淀法一般適合于處理高濃度的工業(yè)含酚廢水，具有占地面積小、流程簡單、處理效果穩(wěn)定等特點。目前一些樹脂廠、塑料廠、石化煉油廠的“堿渣”處理以及一些高濃度亞硝基苯酚廢水的處理均已使用本法。（萃取設備化學法處理含酚廢水的研究進展）

2化學氧化法

????氧化法是在廢水中添加化學氧化劑，將廢水中的酚類物質(zhì)氧化為CO2和水，該法多用于低濃度含酚廢水(<1000mg/1〕的處理。其優(yōu)點是工藝簡單、反應速度快、凈化率高，同時可使廢水中某些染料進行脫色，并能除臭、消毒。王某等用二氧化氯氧化法處理齊齊哈爾化工一廠生產(chǎn)酚醛樹脂下來的含酚廢水，酚去除率可達99.5 % 金某等以二氧化氯為氧化劑，在自制催化劑的作用下，于室溫常壓下催化氧化含酚廢水，酚去除率可達90%（萃取設備化學法處理含酚廢水的研究進展）

????目前也有研究采用濕式氧化法處理含酚廢水，其原理是在高溫(125一 320℃)高壓(0.5~20 MPa下通入空氣，使廢水中的酚類化合物直接氧化降解。在此基礎上，加入適宜的催化劑能有效降低反應的溫度和壓力，提高氧化分解能力，縮短反應時間。Lin等用濕式氧化法處理高濃度含酚廢水，當催化劑存在時，溫度可降至150 0C，壓力降為0.5MPa，同時加入瓏作氧化劑時，酚的去除率可達99%。國內(nèi)學者對濕式氧化法同樣做了很多科學研究，并取得了可喜的成績。陳某等分別考察了CuO/η-Al2O3和活性炭兩種催化劑條件苯酚的催化效果，結(jié)果表明有140℃下催化濕式氧化1h，水樣的can去除率分別達到93.2%和88.45%，在較低溫度下達到預處理效果。周某等以CuO/Ce2O3為催化劑，在溫度為160℃、氧氣分壓1.6MPa的條件下，反應50min后，將COD為3000mg/L左右的含酚廢水基本全部降解。

用濕式催化氧化法處理含酚廢水，出水效果好，可生化性好，較低的進水酚濃度處理后可直接排放，若進水酚濃度極高，可輔以生化法。但由于濕式催化氧化法對設備要求高(耐高溫、耐高壓、耐腐蝕)，且催化劑的損耗大，因而急需尋找適合在溫和反應條件下高效、經(jīng)濟的催化劑。

3光催化氧化法

????光催化氧化法是以半導體粉末為光催化劑，在光照條件下產(chǎn)生電子一空穴對，表面經(jīng)基或水吸附后形成氧化能力極強的}z基自由基，通過一系列的氧化反應分解有機物。常用作光催化氧化有機物的半導體主要有TiO2, ZnO, CdS, SnO2等。TiO2光學與化學性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、價廉易得，是光催化劑的首選物。孫某等以Tio2半導體粉末作為光催化劑，在空氣鼓泡下，紫外光照射3h，含酚廢水中酚去除率達到99.7%。楊某等用TiO2半導體粉末作為光催化劑，用玩。作為氧化劑，輔助人工紫外燈照射處理，催化氧化處理較低濃度的含酚廢水，于pH=4時光解2h，可使酚去除率達到100% 。

光催化消除和降解污染物是目前多相光催化技術(shù)的一個活躍研究方向。光催化氧化法處理工業(yè)含酚廢水，在常溫常壓下進行，可利用日光進行降解，具有省資、高效、節(jié)能、最終能使有機物完全礦化、不存在二次污染的特點，顯示出了良好的應用前景。TiO2半導體光催化氧化研究的理想目標是利用太陽能，大大提高光量子效率，今后的研究中應圍繞太陽能的利用方面，爭取得到更大的突破.（萃取設備化學法處理含酚廢水的研究進展）

4 ?Fenton試劑氧化法

過氧化氫與催化劑Fe2+構(gòu)成的氧化體系稱為Fenton試劑。采用Fenton試劑法處理含酚廢水，具有反應迅速、反應條件溫和、無二次污染等優(yōu)點，因而倍受人們的青睞。該法是在含有亞鐵離子的酸性溶液中投加過氧化氫時，在Fe2+催化劑作用下，H2O2能產(chǎn)生兩種活潑的氫氧自由基，從而引發(fā)和傳播自由基鏈反應，加快有機物和還原性物質(zhì)的氧化，最終把有機物最終氧化為Cot和姚。等無機物。程某采用Fenton試劑對苯酚、對氯酚、2,4-二氯酚、2,6-二氯酚、間甲酚、對硝基酚和鄰硝基酚模擬水樣進行處理，當H202濃度為4mmol/L, FeS04濃度為0.5mmoul.，在pH為3，室溫條件下反應40min則Fenton試劑對試驗所做7種濃度為SOmmoI/L的酚類物質(zhì)的去除率均在98%以上，為該工藝處理實際含酚廢水提供了科學依據(jù)。趙某等用Fenton試劑氧化法處理鄰甲苯酚生產(chǎn)含酚廢水，H2O與Fe2+最佳配比為24:1(物質(zhì)的量比)，處理后的水樣，揮發(fā)酚去除率達100% ,?COD的去除率達90%以上。（萃取設備化學法處理含酚廢水的研究進展）

5超臨界水氧化法

????超臨界水氧化法((SCWO)是將有機污染物在超臨界水中氧化分解為CO2,H2O等無害的小分子化合物。如果水的溫度和壓力超過臨界點(Tc=374℃?, Pc=22.1MPa)那么水就處于一種新的流體態(tài)即超臨界態(tài)。此時水的性質(zhì)發(fā)生了極大的變化，能溶解一般情況下很難溶解于水的有機物和一些氣體如氧氣。此外，超臨界水具有較大的擴散系數(shù)和較小的粘度。超臨界水氧化法就是利用超臨界水良好的溶劑性能和傳遞性能，使有機污染物在超臨界水中迅速、有效地氧化降解。

????超臨界氧化法處理工業(yè)有機廢水是由美國學者Modell首先提出的。在國外，此項技術(shù)受到了特別的重視，在國內(nèi)，該項研究尚處于起步研究階段。Lin J.G.等以超聲波法處理水中的2-氯酚，反應90min后，2一氯酚的分解率在70%以上。當加入50mg/L H202時，2-氯酚分解率可提高到84%以上。李某等在SCWO系統(tǒng)中，同樣以H2O2為氧化劑，研究了含酚廢水的氧化作用及效果，并發(fā)現(xiàn)隨著H20z用量增加、體系溫度、壓力的升高，反應停留時間的延長，有機物去除率有明顯的增加。當實際加入的過氧化氫量與理論需要量的比值K=2.0，系統(tǒng)壓力為30MPa，溫度超過450℃，反應停留時間超過190s時，COD去除率可接近100% 。

超臨界水氧化法由于在特殊的高溫、高壓狀態(tài)下反應，面臨的主要問題是反應器材的腐蝕，對反應器材質(zhì)要求高、功耗大，因而在一定程度上限制了其工業(yè)化應用。研制長期耐高溫、耐腐蝕的反應器材質(zhì)是該???大規(guī)模工業(yè)化應用的關(guān)鍵。

6電化學法

????1)電氧化法:電氧化法是利用陽極的高電位來降解溶液中的有毒化合物，但反應受到電極材料及副反應析氧反應的限制，因而需要抗氧氣生成的新型電極材料。吳等用SnO2修飾電極，制成對陽極反應催化性能較高的電極，在處理含酚廢水120min后，苯酚去除率可達到98.9%。目前研究發(fā)展的濕式電氧化法是用電化學氧化裝置產(chǎn)生的HCl0和·OH進行氧化的方法。楊等采用濕式電氧化法對苯酚模擬廢水進行處理研究，得出了酚的去除率高且自然電耗大幅度降低的結(jié)論。

????2)電催化氧化法:電催化氧化(ECO)具有易于控制、易建立密閉循環(huán)和無二次污染等優(yōu)點，因此，近年來利用ECO處理含酚廢水的研究頗為矚目，無論是在電解槽設計還是電極開發(fā)方面都十分活躍。Korbahti Bahadir K在陰陽極分別為不銹鋼管和碳棒且同心放置的筒狀反應器中以連續(xù)流方式處理苯酚，以NaCI作電解質(zhì)，在電流密度為61.4 mA/c㎡的情況下，停留時間20min就可使450mg/L的苯酚溶液去除率達78%，超過40min苯酚可完全去除;當進水酚濃度為3100mg/L、電流密度為54.7mA/c㎡停留時間為3h時，苯酚的去除率高達98% .

??E. Fockedey采用與涂覆欽基平板電極相同的方法，將摻Sb的SnO2涂覆在欽泡沫顆粒上，制成Ti/Sn02-Sb205三維粒子電極處理苯酚廢水，當電流密度為100.A/m2時，電耗為6.3kA·h/kg苯酚，能耗僅為5 kW·h/kg(COD) o.Canizares等利用圖2.3中試驗裝置研究了電流強度對苯酚去除效果的影響，證實了ECO工藝包含3個反應途徑:直接降解、化學氧化和聚合反應。

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電催化氧化方法處理含酚廢水的能耗費用直接影響其實際應用，因此，研究熱點主要集中在研制高性能的陽極和利用三維電極的電化學反應器，這將大幅度降低廢水的處理成本并提高廢水的處理效果

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