酚醛生产废水处理技术研究与应用0511综述.doc

酚醛生产废水处理技术研究与应用
吕阳
(济南大学土木建筑学院,山东济南 250022)
摘要:酚醛树脂生产废水游离酚和游离醛含量高、COD高,合成中产生的工业废水成分非常复杂,毒性大,有机废物多,对周围环境污染大,在环保中是难以处理的主要毒物之一。因此,迫切需要一种技术来处理酚醛树脂合成工业废水。本文预备使用微电解+Fenton,处理酚醛废水,研究其相关的参数。
关键词:酚醛树脂;生产废水;微电解;Fenton

化工废水一直以来都是废水处理研究领域的热点和难点之一。木糖是一种重要的化工原料和食品添加剂广泛用于食品、农药、纺织、染料等行业。我国木糖生产均以玉米芯为原料,经清洗加酸水解脱色净化等工艺制得木糖。在其生产过程中排放的废水中有机物与硫酸盐浓度高色度高悬浮物多,酸性强,处理难度较大。酚醛树脂生产废水含高浓度的酚醛等有机物,成分复杂,COD高。该废水的传统处理方法包括溶剂萃取法、吸附法、化学氧化法、高级氧化法和生物氧化法等[1-5]。由于酚和醛是具有毒性、强腐蚀性的化学物质,如果直接采用生物处理工艺处理将对微生物产生抑制性或毒性。由于酚醛树脂生产废水污染物浓度高、组分复杂,含有多种复杂的生化抑制因素使得传统生物处理法也受到了一定限制。因此寻找一种能够直接将污染物降解成无毒小分子或者矿化,但又同时低投资、低能耗、操作方便、无二次污染的新技术或者耦合技术变得日益迫切。
+Fenton法
铁碳微电解设备中的废铸铁屑填料的主要成分是铁和碳,当将铁屑和碳浸没在酸性废水中时,由于铁和碳之间的电极电位差,废水中会形成无数个微原电池。原电池反应产生的新生态H和Fe2+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,能破坏有色废水中发色物质的发色结构,达到脱色的目的能使有机物断链,有机官能团发生变化,使有机废水的可生化性显著提高,为后续生化处理提供有利条件。经过铁碳微电解预处理后废水的酸度大大降低,减少了中和剂的使用量。微电解出水加碱调节后,铁的絮凝作用可凝聚废水中的悬浮物,另外,原电池周围的电场可附集废水中的胶体,从而去除部分COD[6,7]。
微电解-Fenton试剂法预处理工业废水是基于电化学中的电池反应,即腐蚀反应,金属电极被腐蚀而消耗。腐蚀电池又可分为微观腐蚀电池和宏观腐蚀电池,前者是指在金属表面由于存在许多极微小的电极而形成的电池,后者是指由肉眼可见到的电极所构成的“大电池”。铁屑是铁和炭的合金,即由纯铁和炭化铁及一些杂质组成。炭化铁和其他杂质颗粒以较小的颗粒的形式分散在铁屑内,由于它们的电极电势比铁的低,当处在电解质溶液中时就形成了无数个腐蚀微电池,在它的表面就有电流在成千上万个细小的电池内流动,铁作为阳极被腐蚀消耗,当体系中有活性炭等宏观阴极材料存在时,又可以组成宏观腐蚀电池[8,9]。电极反应生成的新生态Fe2+与投加的H2O2又组成Fenton试剂;综合微电解和Fenton试剂法独有的优点能够有效降解的高浓度废水[10]。
几年国内外利用微电解与Fenton法以及其组合工艺降解有机物的研究:
蒋云宝等人采用微电解-Fenton氧化法对酸化压裂模拟废水进行处理,有效地降低了废水的COD,试验中考察了微电解反应进水pH值、铁碳质量比、反应时间以及联合Fenton工艺中废水的pH值、H2O2加入量、反应时间对COD去