萃取設(shè)備化學(xué)法處理含酚廢水的研究進(jìn)展

1化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法主要是將酚類物質(zhì)形成溶解度更小的碳酸酷、磺酸酷或磷酸酷等物質(zhì)除去。此法中也包括酚醛縮合法，即在適當(dāng)?shù)乃釅A性條件下，調(diào)整酚醛摩爾比，將廢水中的酚縮聚成低分子熱塑性或熱固性樹(shù)脂。化學(xué)沉淀法一般適合于處理高濃度的工業(yè)含酚廢水，具有占地面積小、流程簡(jiǎn)單、處理效果穩(wěn)定等特點(diǎn)。目前一些樹(shù)脂廠、塑料廠、石化煉油廠的“堿渣”處理以及一些高濃度亞硝基苯酚廢水的處理均已使用本法。（萃取設(shè)備化學(xué)法處理含酚廢水的研究進(jìn)展）

2化學(xué)氧化法

????氧化法是在廢水中添加化學(xué)氧化劑，將廢水中的酚類物質(zhì)氧化為CO2和水，該法多用于低濃度含酚廢水(<1000mg/1〕的處理。其優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)速度快、凈化率高，同時(shí)可使廢水中某些染料進(jìn)行脫色，并能除臭、消毒。王某等用二氧化氯氧化法處理齊齊哈爾化工一廠生產(chǎn)酚醛樹(shù)脂下來(lái)的含酚廢水，酚去除率可達(dá)99.5 % 金某等以二氧化氯為氧化劑，在自制催化劑的作用下，于室溫常壓下催化氧化含酚廢水，酚去除率可達(dá)90%（萃取設(shè)備化學(xué)法處理含酚廢水的研究進(jìn)展）

????目前也有研究采用濕式氧化法處理含酚廢水，其原理是在高溫(125一 320℃)高壓(0.5~20 MPa下通入空氣，使廢水中的酚類化合物直接氧化降解。在此基礎(chǔ)上，加入適宜的催化劑能有效降低反應(yīng)的溫度和壓力，提高氧化分解能力，縮短反應(yīng)時(shí)間。Lin等用濕式氧化法處理高濃度含酚廢水，當(dāng)催化劑存在時(shí)，溫度可降至150 0C，壓力降為0.5MPa，同時(shí)加入瓏作氧化劑時(shí)，酚的去除率可達(dá)99%。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)濕式氧化法同樣做了很多科學(xué)研究，并取得了可喜的成績(jī)。陳某等分別考察了CuO/η-Al2O3和活性炭?jī)煞N催化劑條件苯酚的催化效果，結(jié)果表明有140℃下催化濕式氧化1h，水樣的can去除率分別達(dá)到93.2%和88.45%，在較低溫度下達(dá)到預(yù)處理效果。周某等以CuO/Ce2O3為催化劑，在溫度為160℃、氧氣分壓1.6MPa的條件下，反應(yīng)50min后，將COD為3000mg/L左右的含酚廢水基本全部降解。

用濕式催化氧化法處理含酚廢水，出水效果好，可生化性好，較低的進(jìn)水酚濃度處理后可直接排放，若進(jìn)水酚濃度極高，可輔以生化法。但由于濕式催化氧化法對(duì)設(shè)備要求高(耐高溫、耐高壓、耐腐蝕)，且催化劑的損耗大，因而急需尋找適合在溫和反應(yīng)條件下高效、經(jīng)濟(jì)的催化劑。

3光催化氧化法

????光催化氧化法是以半導(dǎo)體粉末為光催化劑，在光照條件下產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，表面經(jīng)基或水吸附后形成氧化能力極強(qiáng)的}z基自由基，通過(guò)一系列的氧化反應(yīng)分解有機(jī)物。常用作光催化氧化有機(jī)物的半導(dǎo)體主要有TiO2, ZnO, CdS, SnO2等。TiO2光學(xué)與化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)毒、價(jià)廉易得，是光催化劑的首選物。孫某等以Tio2半導(dǎo)體粉末作為光催化劑，在空氣鼓泡下，紫外光照射3h，含酚廢水中酚去除率達(dá)到99.7%。楊某等用TiO2半導(dǎo)體粉末作為光催化劑，用玩。作為氧化劑，輔助人工紫外燈照射處理，催化氧化處理較低濃度的含酚廢水，于pH=4時(shí)光解2h，可使酚去除率達(dá)到100% 。

光催化消除和降解污染物是目前多相光催化技術(shù)的一個(gè)活躍研究方向。光催化氧化法處理工業(yè)含酚廢水，在常溫常壓下進(jìn)行，可利用日光進(jìn)行降解，具有省資、高效、節(jié)能、最終能使有機(jī)物完全礦化、不存在二次污染的特點(diǎn)，顯示出了良好的應(yīng)用前景。TiO2半導(dǎo)體光催化氧化研究的理想目標(biāo)是利用太陽(yáng)能，大大提高光量子效率，今后的研究中應(yīng)圍繞太陽(yáng)能的利用方面，爭(zhēng)取得到更大的突破.（萃取設(shè)備化學(xué)法處理含酚廢水的研究進(jìn)展）

4 ?Fenton試劑氧化法

過(guò)氧化氫與催化劑Fe2+構(gòu)成的氧化體系稱為Fenton試劑。采用Fenton試劑法處理含酚廢水，具有反應(yīng)迅速、反應(yīng)條件溫和、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，因而倍受人們的青睞。該法是在含有亞鐵離子的酸性溶液中投加過(guò)氧化氫時(shí)，在Fe2+催化劑作用下，H2O2能產(chǎn)生兩種活潑的氫氧自由基，從而引發(fā)和傳播自由基鏈反應(yīng)，加快有機(jī)物和還原性物質(zhì)的氧化，最終把有機(jī)物最終氧化為Cot和姚。等無(wú)機(jī)物。程某采用Fenton試劑對(duì)苯酚、對(duì)氯酚、2,4-二氯酚、2,6-二氯酚、間甲酚、對(duì)硝基酚和鄰硝基酚模擬水樣進(jìn)行處理，當(dāng)H202濃度為4mmol/L, FeS04濃度為0.5mmoul.，在pH為3，室溫條件下反應(yīng)40min則Fenton試劑對(duì)試驗(yàn)所做7種濃度為SOmmoI/L的酚類物質(zhì)的去除率均在98%以上，為該工藝處理實(shí)際含酚廢水提供了科學(xué)依據(jù)。趙某等用Fenton試劑氧化法處理鄰甲苯酚生產(chǎn)含酚廢水，H2O與Fe2+最佳配比為24:1(物質(zhì)的量比)，處理后的水樣，揮發(fā)酚去除率達(dá)100% ,?COD的去除率達(dá)90%以上。（萃取設(shè)備化學(xué)法處理含酚廢水的研究進(jìn)展）

5超臨界水氧化法

????超臨界水氧化法((SCWO)是將有機(jī)污染物在超臨界水中氧化分解為CO2,H2O等無(wú)害的小分子化合物。如果水的溫度和壓力超過(guò)臨界點(diǎn)(Tc=374℃?, Pc=22.1MPa)那么水就處于一種新的流體態(tài)即超臨界態(tài)。此時(shí)水的性質(zhì)發(fā)生了極大的變化，能溶解一般情況下很難溶解于水的有機(jī)物和一些氣體如氧氣。此外，超臨界水具有較大的擴(kuò)散系數(shù)和較小的粘度。超臨界水氧化法就是利用超臨界水良好的溶劑性能和傳遞性能，使有機(jī)污染物在超臨界水中迅速、有效地氧化降解。

????超臨界氧化法處理工業(yè)有機(jī)廢水是由美國(guó)學(xué)者M(jìn)odell首先提出的。在國(guó)外，此項(xiàng)技術(shù)受到了特別的重視，在國(guó)內(nèi)，該項(xiàng)研究尚處于起步研究階段。Lin J.G.等以超聲波法處理水中的2-氯酚，反應(yīng)90min后，2一氯酚的分解率在70%以上。當(dāng)加入50mg/L H202時(shí)，2-氯酚分解率可提高到84%以上。李某等在SCWO系統(tǒng)中，同樣以H2O2為氧化劑，研究了含酚廢水的氧化作用及效果，并發(fā)現(xiàn)隨著H20z用量增加、體系溫度、壓力的升高，反應(yīng)停留時(shí)間的延長(zhǎng)，有機(jī)物去除率有明顯的增加。當(dāng)實(shí)際加入的過(guò)氧化氫量與理論需要量的比值K=2.0，系統(tǒng)壓力為30MPa，溫度超過(guò)450℃，反應(yīng)停留時(shí)間超過(guò)190s時(shí)，COD去除率可接近100% 。

超臨界水氧化法由于在特殊的高溫、高壓狀態(tài)下反應(yīng)，面臨的主要問(wèn)題是反應(yīng)器材的腐蝕，對(duì)反應(yīng)器材質(zhì)要求高、功耗大，因而在一定程度上限制了其工業(yè)化應(yīng)用。研制長(zhǎng)期耐高溫、耐腐蝕的反應(yīng)器材質(zhì)是該???大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。

6電化學(xué)法

????1)電氧化法:電氧化法是利用陽(yáng)極的高電位來(lái)降解溶液中的有毒化合物，但反應(yīng)受到電極材料及副反應(yīng)析氧反應(yīng)的限制，因而需要抗氧氣生成的新型電極材料。吳等用SnO2修飾電極，制成對(duì)陽(yáng)極反應(yīng)催化性能較高的電極，在處理含酚廢水120min后，苯酚去除率可達(dá)到98.9%。目前研究發(fā)展的濕式電氧化法是用電化學(xué)氧化裝置產(chǎn)生的HCl0和·OH進(jìn)行氧化的方法。楊等采用濕式電氧化法對(duì)苯酚模擬廢水進(jìn)行處理研究，得出了酚的去除率高且自然電耗大幅度降低的結(jié)論。

????2)電催化氧化法:電催化氧化(ECO)具有易于控制、易建立密閉循環(huán)和無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，因此，近年來(lái)利用ECO處理含酚廢水的研究頗為矚目，無(wú)論是在電解槽設(shè)計(jì)還是電極開(kāi)發(fā)方面都十分活躍。Korbahti Bahadir K在陰陽(yáng)極分別為不銹鋼管和碳棒且同心放置的筒狀反應(yīng)器中以連續(xù)流方式處理苯酚，以NaCI作電解質(zhì)，在電流密度為61.4 mA/c㎡的情況下，停留時(shí)間20min就可使450mg/L的苯酚溶液去除率達(dá)78%，超過(guò)40min苯酚可完全去除;當(dāng)進(jìn)水酚濃度為3100mg/L、電流密度為54.7mA/c㎡停留時(shí)間為3h時(shí)，苯酚的去除率高達(dá)98% .

??E. Fockedey采用與涂覆欽基平板電極相同的方法，將摻Sb的SnO2涂覆在欽泡沫顆粒上，制成Ti/Sn02-Sb205三維粒子電極處理苯酚廢水，當(dāng)電流密度為100.A/m2時(shí)，電耗為6.3kA·h/kg苯酚，能耗僅為5 kW·h/kg(COD) o.Canizares等利用圖2.3中試驗(yàn)裝置研究了電流強(qiáng)度對(duì)苯酚去除效果的影響，證實(shí)了ECO工藝包含3個(gè)反應(yīng)途徑:直接降解、化學(xué)氧化和聚合反應(yīng)。

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電催化氧化方法處理含酚廢水的能耗費(fèi)用直接影響其實(shí)際應(yīng)用，因此，研究熱點(diǎn)主要集中在研制高性能的陽(yáng)極和利用三維電極的電化學(xué)反應(yīng)器，這將大幅度降低廢水的處理成本并提高廢水的處理效果

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