【天津污水處理】二氧化氯處理含酚廢水工藝
1.實驗方法
1.1原料及試劑：
1）含酚廢水（齊齊哈爾第一化工廠提供）
2）鹽酸（工業(yè)級，31%）
3）氫氧化鈉（固體）
4）二氧化氯溶液（用氯酸鈉與鹽酸反應(yīng)制得，可得到10000～20000mg/L不同濃度的溶液）
5）活性碳（粉狀）
1.2 揮發(fā)酚測定方法：采用蒸餾溴化鉀容量分析法（國標）
1.3 活性炭過濾：在濾紙內(nèi)側(cè)灑上一層活性炭即可。
2. 工藝條件實驗
根據(jù)實驗，提出如下工藝流程： 酸析-->氧化-->中和-->稀釋-->排放
2.1酸析
酚醛樹脂在生產(chǎn)中會產(chǎn)生一定量水溶性樹脂，在蒸餾時，隨水分揮發(fā)出來，進入廢水，一方面造成樹脂損失，另一方面造成廢水中酚含量增高，廢水中的樹脂經(jīng)測定約含10%，每噸廢水可回收1000 × 10% =100kg（約2000元）。因此，從廢水中提取出這部分樹脂意義非常重大，不但可以去除一部分酚，而且回收的樹脂價值可觀。根據(jù)酚醛樹脂在加熱或酸性條件下，可以聚合而從水中析出的特點，提出了用酸析的方法提取樹脂。我們在廢水中加入一定量的工業(yè)鹽酸，經(jīng)過24小時反應(yīng)，使樹脂與廢水分離，實驗情況如下表：
|
序號 |
廢液量(ml) |
加鹽酸量(ml) |
加鹽酸比例 |
處理后酚含量(mg/l) |
析出樹脂量(g) |
析出樹脂比例 |
|
原液 |
19411 |
|
|
|
|
|
|
1 |
400 |
8 |
2% |
4322 |
38 |
9.5% |
|
2 |
400 |
40 |
10% |
2929 |
39.6 |
10% |
從上表可知，多加鹽酸可以多析出樹脂，酚含量也降低，但加酸太多，將導(dǎo)致樹脂聚合加劇，使析出的樹脂結(jié)成硬塊，不能再使用，因此加酸量應(yīng)控制在2%以下。
2.2 氧化
用二氧化氯作為氧化劑，實驗了不同條件下，氧化去酚效果如下表：
|
序號 |
取廢液量(ml) |
加ClO2量(ml) |
ClO2濃度(mg/l) |
反應(yīng)時間(小時) |
加溫否 |
處理后酚含量(mg/l) |
|
1 |
50 |
150 |
3020 |
24 |
否 |
106 |
|
2 |
50 |
50 |
15000 |
24 |
否 |
205 |
|
3 |
50 |
50 |
7400 |
24 |
否 |
288 |
|
4 |
120 |
40 |
7500 |
4 |
60～70℃ |
336 |
實驗中發(fā)現(xiàn)：加入ClO2量越多，濃度越大，酚含量降低越多。二氧化氯含量大到一定的程度，酚含量不再明顯下降（如2、3號）。另外，提高溫度，對去酚效果不是太顯著，且長時間保溫在實際中不太方便。
另外，我們還實驗了，經(jīng)一次氧化處理后的濾液進行第二次氧化處理，它可使酚含量從205mg/l降至70～80mg/l。但這種處理將使ClO2的需求量增加一倍，使用中較難達到，因此工藝中未采用此方法。
2.3 中和
經(jīng)上述處理后的廢水含有一定量的酸，排放前必須中和。我們用片堿（NaOH）直接加入氧化處理后的廢液中，中和至PH=4～6。處理后可使酚含量進一步降至39mg/l.
2.4 上述處理后，酚含量仍較高，用氧化的方法已不能有效的去除酚（其原因可能是廢水中成份復(fù)雜，氧化時生成了某些惰性化合物，不易被破壞）。因此最后用水稀釋后排放。
2.5 活性炭過濾
工藝中，酸析、氧化及中和后，均應(yīng)過濾廢液。實驗中發(fā)現(xiàn)用活性炭進行過濾，效果很好，而且過濾后，含酚量較高的濾渣可隨活性炭一起燒掉。
綜合考慮，去酚工藝參數(shù)如下：
|
步驟 |
投加藥劑 |
藥劑濃度 |
投加量 |
加藥前狀態(tài) |
加藥后狀態(tài) |
過濾后狀態(tài) |
處理后酚含量mg/L |
酚去除率％ |
|
原液 |
|
|
|
|
|
|
19411 |
|
|
酸析 |
鹽酸 |
31% |
2% |
淺黃色清 |
深紅色濁 |
深紅色清 |
4300 |
77.8 |
|
氧化 |
二氧化氯 |
2% |
1:1 |
深紅色清 |
紅黃色濁 |
紅黃色清 |
106 |
99.5 |
|
中和 |
氫氧化鈉 |
固體 |
—— |
紅黃色清 |
黑紅色濁 |
淺黃色清 |
39 |
99.8 |
|
稀釋 |
水 |
—— |
10～20% |
淺黃色清 |
稍黃色清 |
—— |
＜4 |
99.9 |
3. 結(jié)論
1) 用二氧化氯氧化去酚是可行的。
2) 很有必要用酸析法回收廢水中的樹脂。
3) 在可能的條件下，投加二氧化氯的濃度盡量高一些。
4) 過濾應(yīng)用活性炭過濾。
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