酚醛樹脂高濃度生產(chǎn)廢水資源化方案研究與設(shè)計(jì).pdf

1、通過(guò)廣泛查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)例,采取切實(shí)可行的預(yù)處理工藝,針對(duì)某化工廠苯酚濃度約為4.4％,甲醛含量約0.09%,COD超過(guò)13萬(wàn)mg·L-1的熱塑性酚醛廢水進(jìn)行資源化方案研究與設(shè)計(jì),為了達(dá)到實(shí)現(xiàn)資源化、減輕含酚廢水的毒性、降低成本,又不影響后續(xù)生化系統(tǒng)處理的目的,制定了如下兩個(gè)方案。
　　方案一:首先用吸附法預(yù)處理,再用SBR工藝進(jìn)行深度處理。研究了使用包括軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料(Soft Polyurethane Foam

2、,SPF)與活性炭纖維在內(nèi)的6種吸附劑進(jìn)行預(yù)處理的可行性,結(jié)果表明SPF對(duì)苯酚的吸附容量最高。為了研究SPF對(duì)苯酚的吸附特性,分別研究了SPF對(duì)苯酚的靜態(tài)吸附性能、動(dòng)態(tài)吸附性能、再生性能及使用壽命;SBR工藝研究了24h內(nèi)活性污泥對(duì)苯酚的耐受性和穩(wěn)定性。
　　主要研究結(jié)果如下:
　　(1)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)研究了pH、溫度、接觸時(shí)間對(duì)SPF吸附苯酚的影響,繪制了吸附等溫線,并用Freundlich型和Langmuir型等溫方程進(jìn)行擬合

3、。結(jié)果表明,常溫下pH2~4,靜態(tài)吸附30min時(shí),SPF對(duì)苯酚的吸附量出現(xiàn)最大值,其吸附等溫線較符合langmuir型;
　　(2)動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)研究了過(guò)柱流速對(duì)SPF吸附苯酚的影響,并測(cè)定了穿透曲線,確定SPF的最佳用量;飽和后的SPF采用堿洗法再生,確定了洗脫最適NaOH濃度。結(jié)果表明,過(guò)柱流速在100mL/h時(shí),5.2782g SPF處理廢水的穿透體積為75mL,穿透濃度為0.3108%,此時(shí)SPF對(duì)苯酚的總吸附容量為607.2

4、7mg·g-1;動(dòng)態(tài)吸附60mL廢水,SPF最佳用量為3.8990g,單位吸附量達(dá)661.49mg·g-1;飽和后的SPF用常溫下6%的NaOH溶液洗脫再生,脫附效率達(dá)93.53%。
　　(3)為研究SPF的再生性能及使用壽命,用3.8990g SPF動(dòng)態(tài)吸附60mL廢水,共進(jìn)行了84次疲勞實(shí)驗(yàn),并通過(guò)隧道掃描電子顯微鏡獲取不同實(shí)驗(yàn)階段SPF表面的SEM圖像,分析了吸附—脫附機(jī)理。結(jié)果表明,第五次疲勞實(shí)驗(yàn)時(shí)效果最佳,苯酚去除率達(dá)到

5、98.76%;經(jīng)過(guò)80次疲勞實(shí)驗(yàn),苯酚去除率仍保持在94%以上,COD去除率在90%以上,出水水質(zhì)較穩(wěn)定,說(shuō)明SPF具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度和吸附再生性能,可以用作預(yù)處理高濃度苯酚廢水的吸附劑。
　　(4)經(jīng)SPF一級(jí)吸附后的廢水,苯酚濃度降至0.1%左右。研究了24h內(nèi)SBR工藝中活性污泥對(duì)苯酚的耐受性和穩(wěn)定性。結(jié)果表明,逐漸增加苯酚濃度至50mg·L-1左右時(shí),苯酚24h去除率最高為93.51%,苯酚濃度增至100.8mg·L-1,

6、污泥解體;控制進(jìn)水苯酚濃度為50mg·L-1左右,投加馴化好的活性污泥,連續(xù)運(yùn)行6天,苯酚的24h去除率穩(wěn)定在92%以上,COD的24h去除率穩(wěn)定在72%以上,穩(wěn)定性良好。
　　方案二:擬用有機(jī)酸代替濃硫酸作催化劑進(jìn)行二次縮合,可回收低品質(zhì)樹脂,脫酚除鹽。
　　為了解決使用濃硫酸作催化劑產(chǎn)生的酚醛廢水中和后含鹽量高、生化困難的問(wèn)題,擬用水楊酸、草酸和醋酸三種有機(jī)酸作催化劑,研究了其可行性和最佳用量。結(jié)果表明,只有草酸能起到催