含酚废水是一种危害严重的工业废水,它主要来源于木材干馏、农药、树脂、塑料、染料、铸造、造纸厂、油漆、合成氨厂等行业所排放的大量废水中,对给水水源、水生生物的影响颇为严重。因此,必须对含酚废水的产生和已产生的含酚工业废水采取有效的处理措施,严格控制排放。
迄今为止,研究者对此已提出许多行之有效的处理方法,包括活性炭吸附、生物法、化学法等,但均存在周期短、再生困难、运行成本高等特点 。其中Fenton法是利用Fe2+和H2O2的一系列产生羟基自由基的链式反应对难降解有机物处理的一种高级氧化工艺,具有简单、快速、可产生絮凝等优点,但仍存在氧化剂H2O2利用率低、氧化效率差、处理成本偏高的不足。为此,铁屑腐蚀电池法近年来被广泛研究与应用,它又称内电解法,是以铁屑和活性炭构成原电池,利用污染物在正负极上发生化学反应,加上原电池自身的电富集、物理吸附及絮凝等作用达到去污的目的。
镀铜铁液-H2O2处理含酚废水工艺步骤
该方法不消耗能源,处理费用低,且所使用的铁屑大多来自于工业废料,具有以废治废的实际意义。据此,本研究依照原电池的原理,尝试采用镀铜铁屑代替Fenton体系中的FeSO4来降解苯酚模拟废水,并探讨了各种相关因素对COD去除率的影响及其对实际含酚废水的处理效果。
先将铁屑用热碳酸钠溶液煮 5 min 以脱除油污,水冲洗至近中性,加入少量的稀硫酸活化 3 min,再洗至近中性。然后,向预处理后的铁屑中加入硫酸铜溶液,搅拌反应 2 min 后,已在铁屑表面镀上一薄层金属铜,将其洗净,抽滤,晾干待用。
含酚废水的处理实验
在烧杯中加废水 50 mL,投入一定量的镀铜铁屑,在搅拌下滴加一定量的 H2O2, 待 H2O2全部加完后,继续搅拌,反应5 min 后,停止搅拌,静置一定时间,离心过滤,取上层清液测定 CODCr值。
先将铁屑用热碳酸钠溶液煮 5 min 以脱除油污,水冲洗至近中性,加入少量的稀硫酸活化 3 min,再洗至近中性。然后,向预处理后的铁屑中加入硫酸铜溶液,搅拌反应 2 min 后,已在铁屑表面镀上一薄层金属铜,将其洗净,抽滤,晾干待用。
离心萃取机利用镀铜铁液-过氧化氢处理苯酚废水效果
(1) 利用镀铜铁屑-H2O2处理苯酚废水,最优的操作条件为:30% H2O2 12 mL/L,镀铜铁屑 5 g/L,pH 值为 4 ~ 6,常温下反应 45 min,反应后 COD 去除率可达 96%。而且在此最佳条件下处理实际含酚印染废水,其 CODCr从 5827 mg/L 降至 419 mg/L,色度从 2000 降至30,符合国家排放标准。
(2) 通过对比实验发现,镀铜铁屑不仅能提供反应所需的 Fe2+,而且铜镀层对 Fenton 反应具有特定的促进作用,表明采用镀铜铁屑为催化剂是一种有效的处理含酚废水的方法。
参考文献:
[1] 刘长风, 刘桂萍, 刘永生. 固定化技术在含酚废水处理中的应用研究进展[J]. 化学工程师, 2005, 11(42):38-39:.
[2] 张芳, 李光明, 胡惠康, 等. 电催化氧化技术在含酚废水处理中的应用[J]. 化工进展, 2005, 24(8):860-864.