处理酚类废水的常用方法范例(3篇)
处理酚类废水的常用方法范文
【关键词】工业废水；环境污染；处理技术
1.工业废水对环境的污染
几乎所有的物质，排入水体后都有产生污染的可能性。各种物质的污染程度虽有差别，但超过某一浓度后会产生危害。
1.1含无毒物质的有机废水和无机废水的污染
有些污染物质本身虽无毒性，但由于量大或浓度高而对水体有害。例如排入水体的有机物，超过允许量时，水体会出现厌氧腐败现象；大量的无机物流入时，会使水体内盐类浓度增高，造成渗透压改变，对生物(动植物和微生物)造成不良的影响。
1.2含有毒物质的有机废水和无机废水的污染
例如含氰、酚等急性有毒物质、重金属等慢性有毒物质及致癌物质等造成的污染。致毒方式有接触中毒(主要是神经中毒)、食物中毒、糜烂性毒害等。
1.3含有大量不溶性悬浮物废水的污染
例如，纸浆、纤维工业等的纤维素，选煤、选矿等排放的微细粉尘，陶瓷、采石工业排出的灰砂等。这些物质沉积水底有的形成“毒泥”，发生毒害事件的例子很多。如果是有机物，则会发生腐败，使水体呈厌氧状态。这些物质在水中还会阻塞鱼类的鳃，导致呼吸困难，并破坏产卵场所。
1.4含油废水产生的污染
油漂浮在水面既损美观，又会散出令人厌恶的气味。燃点低的油类还有引起火灾的危险。动植物油脂具有腐败性，消耗水体中的溶解氧。
1.5含高浊度和高色度废水产生的污染
引起光通量不足，影响生物的生长繁殖。
1.6酸性和碱性废水产生的污染
除对生物有危害作用外，还会损坏设备和器材。
1.7含有多种污染物质废水产生的污染
各种物质之间会产生化学反应，或在自然光和氧的作用下产生化学反应并生成有害物质。例如，硫化钠和硫酸产生硫化氢，亚铁氰盐经光分解产生氰等。
2.含酚废水危害与处理技术
含酚废水主要来自焦化厂、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂生产过程。含酚废水中主要含有酚基化合物，如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。酚基化合物是一种原生质毒物，可使蛋白质凝固。水中酚的质量浓度达到0．1－0．2mg/L时，鱼肉即有异味，不能食用；质量浓度增加到1mg/L，会影响鱼类产卵，含酚5－10mg/L，鱼类就会大量死亡。饮用水中含酚能影响人体健康，即使水中含酚质量浓度只有0.002mg／L，用氯消毒也会产生氯酚恶臭。通常将质量浓度为1000mg/L的含酚废水称为高浓度含酚废水，这种废水须回收酚后，再进行处理。
3.含汞废水特性与处理方法
含汞废水主要来源于有色金属冶炼厂、化工厂、农药厂、造纸厂、染料厂及热工仪器仪表厂等。从废水中去除无机汞的方法有硫化物沉淀法、化学凝聚法、活性炭吸附怯、金属还原法、离子交换法和微生物法等。一般偏碱性含汞废水通常采用化学凝聚法或硫化物沉淀法处理。偏酸性的含汞废水可用金属还原法处理。低浓度的含汞废水可用活性炭吸附法、化学凝聚法或活性污泥法处理，有机汞废水较难处理，通常先将有机汞氧化为无机汞，而后进行处理。各种汞化合物的毒性差别很大。元素汞基本无毒；无机汞中的升汞是剧毒物质，有机汞中的苯基汞分解较快，毒性不大；甲基汞进入人体很容易被吸收，不易降解，排泄很慢，特别是容易在脑中积累。毒性最大，如水俣病就是由甲基汞中毒造成的。
4.含油废水处理方法
含油废水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等工业部门。废水中油类污染物质，除重焦油的相对密度为1．1以上外，其余的相对密度都小于1。油类物质在废水中通常以三种状态存在。(1)浮上油，油滴粒径大于100μm，易于从废水中分离出来。(2)分散油，油滴粒径介于10－100μm之间，恳浮于水中。(3)乳化油，油滴粒径小于10μm，不易从废水中分离出来。由于不同工业部门排出的废水中含油浓度差异很大，如炼油过程中产生废水，含油量约为150－1000mg/L，焦化废水中焦油含量约为500－800mg/L，煤气发生站排出废水中的焦油含量可达2000－3000mg/L。因此，含油废水的治理应首先利用隔油池，回收浮油或重油，处理效率为60％－80％，出水中含油量约为100-200mg/L；废水中的乳化油和分散油较难处理，故应防止或减轻乳化现象。方法之一，是在生产过程中注意减轻废水中油的乳化；其二，是在处理过程中，尽量减少用泵提升废水的次数、以免增加乳化程度。处理方法通常采用气浮法和破乳法。
5.含氰工业废水处理技术
含氰废水主要来自电镀、煤气、焦化、冶金、金属加工、化纤、塑料、农药、化工等部门。含氰废水是一种毒性较大的工业废水，在水中不稳定，较易于分解，无机氰和有机氰化物皆为剧毒性物质，人食入可引起急性中毒。氰化物对人体致死量为0．18，氰化钾为0．12g，水体中氰化物对鱼致死的质量浓度为0．04-0．1mg/L。含氰废水治理措施主要有：(1)改革工艺，减少或消除外排含氰废水，如采用无氰电镀法可消除电镀车间工业废水。(2)含氰量高的废水，应采用回收利用，含氰量低的废水应净化处理方可排放。回收方法有酸化曝气—碱液吸收法、蒸汽解吸法等。治理方法有碱性氯化法、电解氧化法、加压水解法、生物化学法、生物铁法、硫酸亚铁法、空气吹脱法等。其中碱性氯化法应用较广，硫酸亚铁法处理不彻底亦不稳定，空气吹脱法既污染大气，出水又达不到排放标准较少采用。
6.重金属废水处理技术方法
重金属废水主要来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业排出的废水。废水中重金属的种类、含量及存在形态随不同生产企业而异。由于重金属不能分解破坏，而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。例如，经化学沉淀处理后，废水中的重金属从溶解的离子形态转变成难溶性化台物而沉淀下来，从水中转移到污泥中；经离子交换处理后，废水中的重金属离子转移到离子交换树脂上，经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。因此，重金属废水处理原则是：首先，最根本的是改革生产工艺不用或少用毒性大的重金属；其次是采用合理的工艺流程、科学的管理和操作，减少重金属用量和随废水流失量，尽量减少外排废水量。重金属废水应当在产生地点就地处理，不同其他废水混合，以免使处理复杂化。更不应当不经处理直接排入城市下水道，以免扩大重金属污染。对重金属废水的处理，通常可分为两类；一是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属化合物或元素，经沉淀和上浮从废水中去除。可应用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、电解沉淀(或上浮)法、隔膜电解法等；二是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，可应用方法有反渗透法、电渗析法、蒸发法和离子交换法等。这些方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。
【参考文献】
［1］杨书铭，黄长盾.纺织印染工业废水治理技术[M]．化学工业出版社，2002．
处理酚类废水的常用方法范文篇2
【关键词】含酚废水；Fenton试剂；处理
大学化学实验由于项目繁多，故其产生的废水污染物种类多，每种污染物量少，含量确定，且废水总量也较少等，根据其上述特点，在处理化学实验室废水时，最好先对浓度较高的单一污染物进行处理，可以起到事半功倍的效果。例如化学实验中常产生含酚废水[1-2]，它进入自然界会破坏生态，造成严重的环境污染。本文选用Fenton试剂[3]来处理化学实验室含酚废水，考察了溶液pH值、H2O2浓度、Fe2+浓度等因素对处理效果的影响。
1实验部分
1.1实验试剂与仪器
苯酚；30%过氧化氢；硫酸亚铁铵；含酚废水[2]；UV-755型分光光度计；PHS-3C型酸度计；电子天平；容量瓶；烧杯等。
1.2实验内容
取80ml实验室含酚废水，放入250ml烧杯中，磁力搅拌控温25℃，向废水中加入一定量的硫酸亚铁铵，溶解后用1M盐酸溶液调节pH值，然后加入一定量的过氧化氢，不同反应时间后取样测定废水中苯酚的含量，用2M氢氧化钠溶液调节反应混合液的pH值，观察反应现象。
1.3分析方法
用UV-755型分光光度计，采用标准工作曲线法测定苯酚含量[2]；用PHS-3C型酸度计测定溶液pH值。
2结果与讨论
2.1酸度对苯酚降解的影响
Fenton试剂具有非常强的氧化能力，Fenton反应体系中过氧化氢在亚铁离子催化作用下，可以产生较多的羟基自由基，其中，Fenton反应体系产生・OH的机理[3]：
Fe2++H2O2Fe3++HO・+OH-（1）
Fe3++H2O2Fe2++HO2・+H+（2）
酸A度对Fenton反应有较大的影响，反应体系的pH值过高或过低都不利于酚类物质的去除，如下表：
由表1可知，pH值的大小对Fenton试剂的氧化效果产生影响，pH值为1左右时，苯酚的降解率为40%以下，pH为5左右时，苯酚的降解率小于80%。由实验及其反应机理可知，pH值过高时，溶液中OH-浓度过高导致反应式（1）进行缓慢，从而使整个反应体系生成的・OH的量减少。当pH值过低时，抑制反应式（2）的进行，铁离子很难被还原为亚铁离子，这会使反应式（1）中所需的亚铁离子的量不足，这样也会导致反应系统的・OH的产生量下降，同时pH过低还会加速双氧水自身分解作用，减缓酚类物质的降解速度，使苯酚的降解速度明显下降。从实验数据的变化中可以发现，在处理含0.5g/L的苯酚废水时，Fenton反应体系的最佳pH值是3左右。
2.2H2O2浓度对苯酚降解反应速率的影响
H2O2投加量对Fenton反应体系的处理效果，在一定范围内，随着H2O2投加量的增加，Fenton反应系统对含酚废水的去除率不断增加，当H2O2浓度突破一定的限度，H2O2浓度的增加对反应体系的影响效果不大。
由表2可知，H2O2浓度在一定范围内可以影响Fenton反应系统的处理效果，当H2O2浓度在1.5%以下时，随着H2O2浓度的增加，苯酚的降解率大幅度上升，当H2O2浓度达到1.5%以后，H2O2浓度的增加对苯酚的降解率不会造成较大影响。这是因为反应体系中H2O2浓度的增加会促使反应（1）、（2）的进行，从而使生成・OH的浓度增加，达到有效促进苯酚分解的效果。当H2O2浓度突破一定的限度，H2O2浓度的增加对・OH的生成产生影响不大。由实验可得，在处理含有0.5g/L的苯酚废水探求H2O2最佳浓度的实验中，所得到的最佳处理条件是：H2O2浓度为1.5%、Fe2+浓度1mmol/L、pH值保持在3左右、40min反应完全。
2.3亚铁离子浓度对苯酚降解反应速率的影响
Fe2+在Fenton反应体系中起同质催化剂的作用[3]，反应体系中Fe2+的存在会促进H2O2分解出・OH，而Fe2+的投加量与H2O2的投加量的比例对反应系统的处理效果产生较大的影响。具体情况如下表：
由表3可知，当Fe2+浓度小于0.7mmol/L时，随着Fe2+浓度的增加，苯酚的降解率会逐渐上升，当Fe2+浓度等于0.7mmol/L时，苯酚的降解率不会发生较大的变化。当Fe2+的投加量过高时，Fe2+的高浓度会快速催化H2O2，反应系统中的・OH快速增加，导致・OH在反应体系中急剧累加，・OH之间的碰撞几率增加，彼此结合发生反应生成水，导致部分・OH被消耗，由此可得Fe2+投加量过高不利于・OH发挥氧化作用，而且Fe2+投量过高也会使水的色度增加。Fe2+的投加量过低，会使H2O2的分解速率缓慢，使得反应的时间过长，催化效果减弱。合理控制Fe2+投加量与H2O2投加量之比，对Fenton反应体系的处理效果有很大的影响。实验表明，在处理含有0.5g/L的苯酚废水中，所得到的最佳处理条件是：H2O2浓度为1.5%、Fe2+浓度0.7mmol/L、pH值保持在3左右、40min反应完全。
3结论
通过实验发现，在25℃下，H2O2浓度为1.5%，Fe2+浓度0.7mmol/L，pH值保持在3左右、反应时间为40min左右时，利用Fenton法处理实验室苯酚废水，具有显著效果。
【参考文献】
[1]张济新，孙海霖，朱明华.仪器分析实验[M].北京：高等教育出版社，2004.
处理酚类废水的常用方法范文
关键词：功能微粒，P（4VP）/SiO2吸附苯酚
酚类化合物作为化学工业的基本原料，广泛应用于工业制造中。由于酚类物质具有致癌、致畸、致突变的潜在毒性，当其污染水体和土壤后，威胁人类健康。因此，对于含酚废水的处理，已经成为水处理方面亟待解决的问题之一[1]。苯酚是一种重要的苯系中间体，主要用于生产酚醛树脂、己内酰胺、双酚A、己二酸、苯胺、水杨酸等，此外还可用作溶剂和消毒剂。环境中的苯酚主要来源于工厂排出的废气和废水。此外，还有一些日常生活用品也排除酚类物质。苯酚可以通过呼吸道，消化道及皮肤三种途径进入人体[2，3]。苯酚的是我国优先控制的水污染物之一，不断开拓出处理含酚工业废水的新方法与新材料，对于环境保护具有重要意义。
在处理含酚废水时，首先应考虑将其加以回收利用；对浓度较低、无回收价值的废水则必须进行无害化处理，做到达标排放，以实现经济效益与环境效益的统一。现在国内外处理含酚废水常用的方法主要是吸附与降解两种方法。对含酚废水进行吸附处理时，通常用活性炭、膨润土、蒙脱土、浮石、硅土、分子筛等无机多孔材料进行吸附[3-5]。然而，传统的吸附材料吸附效率比较低，材料后处理工艺复杂，回收困难，重复使用率低，并且不具有选择性。另外对含酚废水进行降解处理时，还可采用生物细菌、光照或催化剂（包括酶催化）进行降解处理[6-8]。生物降解处理废水时所需要的细菌培养过程与处理过程中条件要求苛刻，而且操作费用高，不易推广大面积使用，而一般的催化剂催化降解同样存在着效率低等缺点。
因此，发展更加有效的技术手段，研究制备更加高效的吸附材料，是提高酚类废水治理效率的有效途径。分子印迹聚合物对模板分子不仅具有优良的结合性能，而且具有特异的识别选择性，利用酚类物质印迹聚合物作为固体吸附剂来进行固相萃取，吸附分离废水中的酚类物质，将在环境保护领域具有广阔的应用前景。
一、实验部分
1.原料仪器
硅胶（96～120μm，青岛海洋化工有限公司），试剂级；γ-氯丙基三甲氧基硅烷（南京永超化工有限公司），分析纯；4-乙烯吡啶（百灵威公司），分析纯；其它试剂均为市售分析纯试剂。
2.功能微粒PAM/SiO2的制备与表征
2.1功能微粒P（4VP）/SiO2的制备
复合载体P（4VP）/SiO2的制备过程为：取一定量的硅胶置于5%的盐酸水溶液中，60℃下搅拌活化4h；称取活化后的硅胶10g加入到400mL乙醇与水的混合溶剂（体积比为1：1）中，并加入10mL的KH570，在50℃下反应24h，抽滤后的产物用乙醇反复洗涤，分离后的产物经鼓风干燥，制得经KH-570表面改性的硅胶微粒（MPS-SiO2）。在四口圆底烧瓶中加入16gMPS-SiO2、80mL4-乙烯基吡啶（置于冰箱中冷藏保存）和320mL无水乙醇。在氮气的保护下将混合物升温至70℃。后往圆底烧瓶中加入1.58g的偶氮二异丁腈，引发聚合反应，反应7h。抽滤，然后干燥保存。
2.2复合载体的表征
红外光谱的表征：使用KBr压片法，对表面未化学改性的硅胶、氯丙基化后的硅胶及偶联4-乙烯吡啶后的硅胶，分别测定它们的红外光谱。
接枝率的测定：采用热失重仪测定4-乙烯吡啶的接枝率。
3.静态法考察吸附材料P（4VP）/SiO2对苯酚吸附及洗脱性能
3.1苯酚吸附动力学曲线的测定
配制50ml浓度为10g·L-1的苯酚溶液置于锥形瓶中，加入0.2g的P（4VP）/SiO2，振荡，每1h取出来进行紫外分光光度测量，记下吸光值。根据标准曲线，计算吸附容量，绘制吸附容量对时间的关系曲线，即吸附动力学曲线。
3.2苯酚等温吸附线的测定
分别配制浓度系列变化的苯酚溶液置于锥形瓶中，再加入质量约为0.2g的P（4VP）/SiO2，恒温振荡一定时间，使吸附达平衡，紫外分光光度法测定苯酚溶液的平衡浓度，按式1.1计算P（4VP）/SiO2对苯酚的平衡吸附容量，绘制平衡吸附容量对平衡浓度的关系曲线，即吸附材料P（4VP）/SiO2对苯酚的等温吸附线。
3.3考察pH对P（4VP）/SiO2吸附性能的影响
用移液管移取若干份50mL浓度为10g·L-1的苯酚溶液，使用盐酸调节溶液的pH，再加入质量约为0.1g的吸附材料P（4VP）/SiO2，然后恒温振荡，一定时间后取出，紫外分光光度法测定溶液的平衡浓度，按式1.1计算出不同pH下吸附材料对苯酚的平衡吸附容量，绘制吸附容量对pH的关系曲线。
二、结果与讨论
1.功能微粒的红外谱图
从图1可以看出在2960cm-1处出现了C-H键的不对称伸缩振动吸收峰，还出现了1730cm-1处羰基C=O的伸缩振动吸收峰，以及1297cm-1处的酯基C-O-C的伸缩振动峰，表明γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷与硅胶表面的硅羟基发生了反应，即硅胶表面实现了被KH-570的化学改性修饰，在1596、1558和1415cm-1是吡啶环振动的特征吸收峰，其中1596cm-1是C-N键伸缩振动峰，1558和1415cm-1是C-C键伸缩振动峰，另外还在664cm-1处出现了吡啶环的单取代特征吸收峰，这些峰的出现都表明形成了接枝微粒P（4VP）/SiO2。
2.P（4VP）/SiO2的热失重分析
通过热失重实验表明：P4VP/SiO2在287℃开始分解，到525℃完全分解，功能微粒失重率为23%，即硅胶表面P4VP的接枝率为23%。
3.P4VP/SiO2对苯酚的吸附动力学曲线
从图2可以看出，吸附材料P（4VP）/SiO2对苯酚的吸附在6小时达到了平衡，吸附容量为0.5g·g-1。吸附材料P（4VP）/SiO2对苯酚的吸附作用力主要为：胺基N原子与苯酚羟基上的氢之间、胺基N原子上的氢与苯酚羟基上的氧之间的氢键相互作用力以及质子化状态的胺基与酚氧负离子之间的静电相互作用力，当接枝在硅胶上的水溶性大分子P（4VP）充分地在水溶液中溶胀扩张时，氢键作用便有利于苯酚结合到作用位点，从而有上述的吸附动力学行为。
4.P（4VP）/SiO2对苯酚的等温吸附
从等温吸附规律中可以看出来，当苯酚的平衡浓度达到一定值时，平衡吸附容量几乎不再发生变化，即吸附达到饱和，P（4VP）/SiO2对苯酚的最佳吸附容量为7g·L-1。
5.pH对吸附材料P（4VP）/SiO2吸附性能的影响
pH对吸附容量影响较大，吸附容量随着pH的增大先升高后降低，在pH为5时，吸附容量最大。这是由于P（4VP）大分子与苯酚之间存在着氢键相互作用与静电相互作用。在强酸性溶液中，P（4VP）大分子链上的胺基N原子大部分处于质子化状态，此时氢键很难形成，主要凭借静电相互作用进行作用，所以吸附能力弱，随着溶液pH的增大，氢键越来越容易形成，吸附容量增大。pH超过7继续增大时，胺基N原子与苯酚羟基上的氢之间的氢键不能形成，所以吸附容量逐渐降低。
6.吸附材料P（4VP）/SiO2的重复使用性能
使用次数对P（4VP）/SiO2的吸附容量影响不大，使用5次以后吸附容量基本不变。说明用盐酸可以破坏胺基N原子上的氢与苯酚羟基上的氧之间的氢键，碱性溶液降低了胺基与电负性的甲苯之间的静电相互作用力，使吸附材料得到再生，即P（4VP）/SiO2具有很好的重复使用性能。
三、结论
采用“接枝于”法，将4-乙烯基吡啶接枝在微米级硅胶微粒表面而制得接枝微粒P（4VP）/SiO2是一种具有重要应用价值的复合型功能微粒。它对废水中的苯酚具有很好的吸附性。P（4VP）/SiO2对于苯酚的吸附在6h达到平衡，最大吸附量为0.51g·g-1，最佳吸附浓度为7g·L-1。
参考文献
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[2]张文军，王旭，李强.含酚废水处理技术的研究进展[J].工业用水与废水2011，42（1）：5-7.
[3]赵天亮，陈芳媛，宁平，等.工业含酚废水治理进展及前景[J].环境科学与术，2008，31（1）：64-66.
[4]贾保军，张东，张爱丽等.电化学多相催化工艺处理苯酚废水的研究[J].工业水处理，2008，28（5）：38-41.
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[6]ESabio，MLGMartin，ARamiro，etal.Influenceofregenerationtemperatureonthephenolsadsorptiononactivatedcarbon[J].ColloidInterfaceScience，2001，24（2）：37-41.