Fenton-UV氧化法處理高濃度工業(yè)酚醛廢水的研究.pdf

1、酚醛樹(shù)脂具有優(yōu)越的綜合性能，而且價(jià)格低廉，能制成多種產(chǎn)品，是重要的合成樹(shù)脂之一。然而，在制備酚醛樹(shù)脂時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的酚醛廢水，廢水組成復(fù)雜，含有多種難處理的有機(jī)物，而且有機(jī)物濃度高（即化學(xué)需氧量COD高），具有很強(qiáng)的毒性，直接排放將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大的危害。采用一般的處理方法難以實(shí)現(xiàn)好的效果，芬頓試劑(Fenton)是由過(guò)氧化氫和亞鐵離子組成的試劑，過(guò)氧化氫在亞鐵離子的催化作用下氧化能力強(qiáng)，可以對(duì)多種難處理的有機(jī)物進(jìn)行有效的氧化降解，但國(guó)內(nèi)主

2、要報(bào)道了用該試劑處理實(shí)驗(yàn)室模擬的含酚或者含醛廢水，對(duì)實(shí)際工業(yè)酚醛廢水的處理研究較少，對(duì)酚醛廢水有機(jī)物氧化降解途徑的探究也不夠詳細(xì)，而且廢水處理的操作方法復(fù)雜，效果并不顯著。本文采用芬頓/紫外法(Fenton/UV)處理了COD高達(dá)3萬(wàn)～5萬(wàn)mg/L的高濃度工業(yè)酚醛廢水，并與其他方法相結(jié)合，研究了聯(lián)用法的處理效果。具體的工作內(nèi)容如下:
　　1.采用Fenton/UV氧化高濃度的工業(yè)酚醛廢水，通過(guò)兩次正交試驗(yàn)，確定了各因素的較優(yōu)水平，

3、即pH=3、H2O2溶液投量為廢水體積的20％、Fe2+與H2O2的摩爾比為1∶7、紫外光照射時(shí)間為30min。研究了H2O2添加量、pH值、光照時(shí)間單因素變量對(duì)Fenton/UV處理效果的影響，發(fā)現(xiàn)提高H2O2投量能提高COD去除率;當(dāng)pH=3時(shí)，氧化效果較為理想，COD去除率為84.1％;光照30min時(shí)，去除率可達(dá)90.1％。當(dāng)H2O2投量較低時(shí)，引入紫外光和超聲均能提高COD去除率，與這兩者同時(shí)聯(lián)用時(shí)，COD去除率可達(dá)93.0％

4、。
　　2.首次同時(shí)采用紫外-可見(jiàn)分光光度法、紅外光譜法(FT-IR)和核磁共振波譜法(1H-NMR)表征反應(yīng)前后的廢水以及沉淀物，提出了Fenton/UV氧化酚醛廢水有機(jī)物的路徑。即在充足的·OH作用下，苯環(huán)側(cè)鏈碳上的H被·OH奪取，形成芐自由基，進(jìn)而發(fā)生羧基化，極性增大導(dǎo)致大部分苯環(huán)開(kāi)環(huán)，形成小分子化合物，最后被徹底氧化成CO2和水，COD大幅度降低。
　　3.對(duì)酚醛廢水進(jìn)行堿化縮合處理，生成了交聯(lián)型的Resole樹(shù)脂，

5、COD降低了12.2％。以聚丙烯酰胺(PAM)為絮凝劑，發(fā)現(xiàn)添加微量的聚丙烯酰胺就能發(fā)揮良好的絮凝效果，且陽(yáng)離子型PAM與酚醛樹(shù)脂產(chǎn)生更牢固的結(jié)合。采用堿化-PAM絮凝-Fenton/UV處理廢水，COD去除率穩(wěn)定在70％左右，在研究的范圍內(nèi)，PAM添加量和類型對(duì)絮凝效果和COD去除率無(wú)顯著影響。以聚合氯化鋁鐵(PAFC)為絮凝劑，絮凝沉淀量大，提高PAFC添加量能提高COD的去除率，當(dāng)PAFC添加量為1.0％時(shí)，COD去除率為25％。

6、堿化縮合-PAFC絮凝-Fenton/UV處理優(yōu)于Fenton/UV的單獨(dú)處理效果，COD去除率可達(dá)到94％左右。PAFC比PAM更適合作為酚醛廢水的絮凝劑。
　　4.在酸性條件下，用高錳酸鉀直接氧化酚醛廢水，當(dāng)KMnO4投量為廢水質(zhì)量的1.1％時(shí)，廢水的COD去除率可達(dá)到36.5％，但廢水依然含有苯環(huán)等共軛結(jié)構(gòu)有機(jī)物;酚醛廢水經(jīng)過(guò)堿催化縮合-PAFC絮凝-Fenton/UV處理后，大部分有機(jī)物已被降解，KMnO4能繼續(xù)氧化廢水中