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苯酚污水的处理方法

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苯酚污水的处理方法

苯酚污水的处理方法范文第1篇

关键词:城市剩余污泥;环境影响;研究分析

1 实验部分

1.1 实验试剂与仪器

1.1.1 实验试剂

对硝基苯酚的储备液(500mg/L),7mol/L的ZnCl2溶液,邻苯二甲酸-盐酸缓冲液(pH为3),剩余活性污泥(漳州西区污水处理厂)。

1.1.2 实验仪器

UV-3200PCS型紫外-可见分光光度计(尤尼柯(上海)光谱仪器有限公司);HJ-6A型数显恒温磁力搅拌器(金坛市科析仪器有限公司);BS124S电子天平(北京赛多利斯有限公司);PHS-2C 型精密酸度计(梅特勒-托利多仪器有限公司);DHG-9036A电热恒温鼓风干燥箱(上精宏实验设备有限公司);SHA-B恒温水浴锅(国华企业);TG16G高速离心机(厦门精艺兴业)。

1.2 污泥制备活性炭

将污水处理厂的污泥干燥,破碎,过200目的筛后待用。称取一定量粉碎试样加入7mol/L ZnCl2溶液,其中 m(过筛后的污泥)∶m(ZnCl2溶液)=1∶2,浸渍24h后,将浸渍后的粉碎试样先在烘箱中烘干24h,烘干后在550℃下炭化60min后取出,再用超纯水洗至中性,在120℃的烘箱中下进行干燥,破碎,过200目的筛后备用。

1.3 实验方法

配制一定浓度的对硝基苯酚溶液,置于100mL的烧杯中,加入一定量污泥制备的活性炭,放在恒温磁力搅拌器上反应一定时间取下,滤液通过高速离心机一定转速离心后,加入最佳pH为3的缓冲液在310nm下测其吸光度,计算其吸附率。

吸附率η的计算方法为:

η=(C-C0)/C0×100%

其中:C0:为对硝基苯酚溶液的初始浓度(mg/L);

C:为反应后对硝基苯酚溶液的浓度(mg/L)。

2 结果与讨论

2.1 不同pH下对硝基苯酚吸附的影响

活性炭(40mg)在不同pH(2、3、5、7、8、10)下对不同浓度的对硝基苯酚溶液(25mg/L)吸附效果的影响,pH对吸附的影响看得出来,当溶液的 pH小于7时,吸附量略有减小;但当 pH大于 7,特别是为碱性时,吸附量急剧下降。吸附的最佳pH为7,活性炭的吸附率达到53%。

2.2 不同初始浓度的对硝基苯酚对吸附的影响

在pH为7的条件下,探讨活性炭(40mg)在不同反应时间(5、10、20、30、50、60、80、120、180min)下对不同浓度的对硝基苯酚溶液(5mg/L、10mg/L、15mg/L)吸附效果的影响,随浓度的升高,污泥活性炭对对硝基苯酚溶液的吸附去除率逐渐减小,前期吸附很快,但随着吸附时间越长吸附效率越低。最后达到吸附-解吸平衡,吸附率趋近一个定值。其中5mg/L、10mg/L、25mg/L在平衡的吸附率分别是74.1%、69.1%、59.1%。

2.3 不同的温度下活性炭对对硝基苯酚的吸附影响

在pH为7的条件,探讨不同反应温度(10℃、25℃、45℃)下的活性炭(40mg)在不同反应时间(5、10、20、30、50、60、80、120、180min)对硝基苯酚溶液(5mg/L、10mg/L、15mg/L)吸附效果的影响,此吸附过程是个吸热反应,到达平衡时,反应温度越高,对硝基苯酚的处理效果越好。到达平衡时,10℃的吸附率为56.21%,25℃的为59.7%, 45℃为64.5%。

对硝基苯酚的固相吸附率随着温度的升高而增大,因为吸附不仅包括物理作用的吸附,而且包括共价键和氢键等作用的化学吸附。而温度对化学作用的影响比较大,这是因为化学反应往往需要一定的活化能,温度的升高能增大溶质分子的平均能量,能促进化学吸附的进行,故而促进了吸附。

2.4 吸附等温线

对比相关系数R2可知, Langmuir方程比Freundlich方程更好地描述对硝基苯酚在活性炭上的吸附行为,Langmuir方程假设吸附是单分子层,被吸附的分子之间不相互影响,且表面是均匀的。因此,活性炭对对硝基苯酚的吸附是Langmuir型,是单分子层吸附,饱和吸附量为11.46mg/g。

Langmuir q=qo*c/(A+c) (1)

Freundlich q=k*c1/n (2)

其中:

q:对硝基苯酚的吸附量mg/g;

qo:对硝基苯酚的饱和吸附量mg/g;

C:对硝基苯酚的平衡浓度mg/L;

k、n:吸附常数。

3 结束语

(1)随浓度的升高,污泥活性炭对对硝基苯酚溶液的吸附去除率逐渐减小,5mg/L的吸附率可达74.1%。(2)活性炭对对硝基苯酚的吸附过程是个吸热反应,反应温度越高,对硝基苯酚的处理效果好。(3)25℃下,活性炭对对硝基苯酚的吸附是Langmuir型单分子层的吸附,吸附的表面是均一的,饱和吸附量为11.46mg/g。

参考文献

[1]安家驹.实用精细化工辞典(第2版)[M].北京:中国轻工业出版社,2000,152.

[2]L. H. Keith, W. A. Telliard Priority pollutants I: A perspective view[J].Environmental Science & Technology,1979,13(4):416-423.

[3]周文敏,傅德黔,孙宗光.中国水中优先控制污染物黑名单的确定[J].环境科学研究,1991,4(6):9-12.

[4]Dieckmann Melissa S. Gray Kimberly. A comparison of the degradation of 4-nitrophenol via direct and sensitized photocatalysis in TiO2 slurries[J].Water Research,1996,30(5):1169-1183.

[5]S W.Peretti, C. J.Tompkins, J. L. Goodall, et al.Extraction of 4-nitrophenol from 1-octanol into aqueous solution in a hollow fiber liquid contactor[J]. Membrane Science,2002,195(2):193-202.

[6]夏畅斌.改性粉煤灰吸附对硝基苯酚的研究[J].离子交换与吸附,2000,16(6):540-546.

[7]严济民,张启元,高敬琮,等.吸附与凝聚-固体表面与孔[M].北京:科学出版社,1988:114-129.

苯酚污水的处理方法范文第2篇

关键词:炼油废水;磁处理;水处理

炼油工艺中的常减压蒸馏、催化裂化、加氢精制、延迟焦化及罐区脱水都会产生大量的含油废水,其中的主要的污染物为石油类、COD、硫化物、挥发酚和氨氮等。由于含油废水排放量大、水质差异大、组成复杂且毒性大,加之近年来国内水体污染严重,水资源短缺的矛盾愈加突出,因此必须经过严格复杂的处理达标后进行回用或排放。炼油行业中,物理化学方法和生化方法是处理含油废水的常用方法。

1磁技术能够提高炼油废水的处理效率

1.1磁技术增强絮凝气浮工艺的水处理效率

含油废水的物化处理单元通常包含pH调节、破乳、除油、絮凝和气浮,而气浮工艺中的絮凝和气浮对于去除微细悬浮物、减轻后续处理单元的负荷是最为重要的。通常使用PAC、PAM等作为混凝剂和絮凝剂来去除乳化油和胶体悬浮物,但是这种方法存在加剂量大、絮凝时间长、效果差、引入矿物杂质等缺点。通过加入磁种并进行后续回收的方法,可以缩短混凝时间,提高絮凝和气浮效果。磁种是一种磁性铁氧体软粒,经预处理后等电点提高,在一定的pH(大于7)的水环境中表面带正电,与废水中的微细的带负电的悬浮物进行电性吸附,使得悬浮物的ξ电位降低,扩散双电层被压缩,颗粒聚集,与PAC和PAM协同使用时,絮凝体变得更大更致密,根据斯托克斯定律,悬浮物聚沉速度加快,更有利于提高重力沉降分离的效果和效率。杨瑞洪等[1]发现,采用气浮—磁分离工艺处理含油废水,出油率高,除油效果显著、稳定。这种磁凝聚法可节省大量用于化学絮凝的药剂,没有二次污染,不增加废水的含盐量,有利于水的循环利用。

1.2磁技术增强BAF工艺的水处理效率

BAF(曝气生物滤池)生化处理方法利用填料上附着的微生物的降解作用,以及滤料本身对废水中固体悬浮物的吸附作用,使得含油废水中的SS、COD、BOD5和氨氮等污染物得到深度处理,可以使污水达到回用或排放的标准,是炼油废水处理中常用的深度处理单元。生物电磁学的研究发现,磁场有利于自由基的形成,增加体系溶解氧的浓度,能够诱导微生物体内氧化氢酶、过氧化物酶和磷酸酶的合成及活性的提高,有助于微生物吸收分解和转化废水中的污染物,进而缩短微生物在填料表面上的挂膜启动周期,加快对水中污染物质的降解。雒文生等[2]发现,外加磁场的情况下,废水中功能微生物的新陈代谢和生长被激活,净化污水的能力提高约17%;王祥三等[3]发现,磁处理可增强微生物的氧化降解有机物的能力,微生物的活性增强了17.3%;安燕等[4]的研究发现,适量磁粉和弱磁场作用可促进苯酚与微生物的共代谢,苯酚的去除率由无磁场对照组的85%提高到90-96%;Yavuz等[5,6]在活性污泥法处理模拟废水的试验中设置磁场,水处理效率提高了44%;以磁性聚苯乙烯颗粒为微生物载体,废水处理效率可提高26%:王韦胜[7]发现,磁性生物炭BAF对COD、氨氮、总磷的去除效果均好于普通生物炭填料BAF;并且磁性生物炭填料BAF抗冲击负荷能力优于普通生物炭填料BAF;生物膜镜检分析表明,磁性生物炭填料和普通生物炭填料均含有大量的细菌类微生物与原后生动物,但前者微生物数量明显多于后者;通过对两种生物膜填料上微生物的脱氢酶活性分析表明,在一定范围内铁氧体磁性可提高微生物的脱氢酶活性。作为微生物的生长载体,填料是BAF生化处理工艺的核心部件,关系到细菌的繁殖和生长的数量和层次,因此也是决定废水深度处理效果的主要因素,在填料中使用磁技术,对于提高菌种的酶活性具有显著的促进作用。

2结语

使用磁凝聚法处理炼厂含油废水,可以改善装置的运行效率,提高装置的处理能力;在BAF深度处理单元使用磁性填料或添加人工磁场对于提高净水效果,实现废水回用,缓解用水矛盾是可行的。

参考文献:

[1]杨瑞洪,钱琛,赵云龙等.气浮-磁分离工艺处理含油废水[J].化工环保,2011,31(4):342-345.

[2]雒文生,王平.磁化用于有机废水处理的实验研究[J].武汉水利电力大学学报,2000,33(5):1-4.

[3]王祥三,王平.磁化处理污水的生物效应试验[J].环境科学与技术,2000,2:33-36.

[4]安燕,程江,杨卓如等.磁场对微生物生长及苯酚降解影响的研究[J].广州化学,2007,32(3):16-19.

苯酚污水的处理方法范文第3篇

[关键词] 现状 污水处理 技术开发

目前我国城市污水处理已经在各方面有了很大的进展,但是其形势仍然极其严峻。我国目前的水污染形势较严峻,特别是城市污水的排放对地表水和地下水水质的影响非常突出。我国的经济体制从计划经济转型过来。在这种经济体制下,我国城市污水处理的管理机构和管理方式等方面一直沿袭旧的经营管理模式,对污水处理设施方面的建造、设备运行和价费行使统一管理、分级领导的体制,给城市污水处理相关行业导致了很多弊端。

一、目前存在的问题

①我国近些年社会经济持续高速发展给环境带来越来越大的压力。到今天为止,我国城市排放污水每年达到约500多亿吨,处理的污水占排放不到1/5。这个数字相对发达国家来说少得可怜。而发达国家的污水处理率都在80%以上。除此以外,很多污水处理车间乃至厂家处理后的污水也没有达到环保要求,还会对环境产生很多危害。

②管网收集系统建设滞后,特别是一些城市中心区雨污分流还没有实现,污水处理设施难以充分发挥效益。目前我国处理设施严重不足,城市排水管网普及率及管道收集率较低,许多厂管网不能配套,一些城市污水处理厂不能满负荷运作。现有的处理设备还存在着设计水平低、设备质量低、运行稳定性较差等诸多问题,而且更新改造和达标改造资金短缺、运行费用不足。

③各级政府筹集资金或借债资金方式等组建的污水处理厂,很多时候被各级政府委托排水厂机构管理,各种运行费用的来源都靠政府,政府财政状况的好坏决定了各种运营费用的多少。这就容积导致因为财政资金缺乏有效监控,产生浪费现象。在这种情况下,各级政府筹集资金污水处理厂的管理者缺乏成本的意识,将导致人浮于事、陈旧的管理方式、工作不讲究效率等现象的重复发生。

二、污水处理方法

1.水的物理处理方法

(1)格栅法:可分为人工清理的格栅(适用于中小型城市生活污水厂或所需截留的污染物较少时)和机械格栅(适用于大型城市生活污水厂或所需截留的污染物较多时)。

(2)筛网法:筛网的去除效果,可相当于初次沉淀池的作用。

(3)过滤:是以具有孔隙的粒状滤料层,如石英砂等,截留水中的杂质从而使水获得澄清的工艺过程。

(4)离心分离法:它的作用是基于存在于水中的悬浮物和水的密度不同而产生的。主要设备有:离心机、水力旋流器及旋流池等。

(5)沉淀池法:用于废水进入生物处理设备前的初次沉淀、生理处理后的二次沉淀及污泥处理阶段的污泥浓缩池。

(6)浮上法:适用于颗粒直径很小,很难用沉淀法加以去除时,主要有电解浮上法、分散空气浮上法和溶解空气浮上法。

2.生物处理方法

污水生物学处理具体来说是通过微生物所产生的酶,氧化分解有机物,从而使水得到净化。其中起主要作用的是细菌,污水中可溶性的有机物直接被菌体吸收;固体和胶体等不溶性有机物先附着在菌体外,由菌细胞分泌的胞外酶分解成可溶性物质,再被菌体吸收,通过微生物体内的氧化、还原、分解、合成等生化作用,把一部分有机物转化成微生物自身组成物质,另一部分有机物被氧化分解为CO2、H2O等简单的无机物,从而使污染物质得到降解。主要方法有:氧化塘法、活性污泥法、生物滤池法、厌氧处理法

3.水的化学处理方法

中和法;化学混凝法;化学沉淀法;氧化还原法;吸附法。

4.城市污水处理的新模式

(1)生物膜技术:通过选育和培养高效的微生物菌种,制成制剂,高密度直接投放到待处理污水,形成生物膜,对污水进行降解和净化。专家介绍,与传统的活性淤泥法相比,生物膜技术应用于城市污水处理具有五大技术优势:一是投资省。目前国内的城市污水处理厂基础建设投资大,需要大量的机械设备、管网和其他工程设施,投资成本每吨污水处理在1000元左右;而应用生物膜技术投资设备少,占地小,处理每吨污水不到500元,相比节约成本50%以上。二是运行费用低。据测算,目前国内城市污水处理厂的直接运行成本,一般在每天处理每吨污水0.5~0.8元之间;而应用生物膜技术处理污水每天每吨只需0.2元左右。三是淤泥少,没有“二次污染”。采用传统的活性淤泥法处理城市污水,常由于大量淤泥的堆放造成对环境的“二次污染”;而相同条件下制成生物膜的微生物菌一旦把污水净化后,便会由于缺乏“营养”而自动消亡,不会造成“二次污染”。四是效率高。生物膜表面积大,微生物菌密度高,每克制剂的微生物菌含量达50~200亿个,大大高于淤泥中的自然微生物活性成份,同时还可以多次投放,方便快捷,处理效果明显优于传统的活性淤泥法。采用生物膜技术,不仅能够有效治理湖泊的富营养化,而且有助于修复和强化湖泊生态功能,提高水体自净能力。五是适合城市生活小区等小规模、有机负荷不高的污水处理。应用生物膜技术投资省,运行费用低,并可节省管网建设成本,处理城市生活小区等城市污水具有活性淤泥法不可比拟的优势。

(2)粉末活性炭吸附技术:粉末活性炭在污水处理中的使用已有70年左右的历史。自从美国首次使用粉末活性炭去除氯酚产生的嗅味以后,活性炭成为给水处理中去除色、嗅、味和有机物的有效方法之一。国外对粉末活性炭吸附性能作的大量研究表明:粉末活性炭对三氯苯酚、二氯苯酚、农药中所含有机物,三卤甲烷及前体物以及消毒副产物三氯醋酸、二氯醋酸和二卤乙腈等等均有很好的吸附效果,对色、嗅、味的去除效果已得到公认。可用于提高污水处理厂出水水质。

(3)曝气生物滤池法:该工艺是一种淹没式上向流生物滤池,其滤料为比重小于1 的球形颗粒并漂浮在水中。通过硝化和反硝化作用净化水质,其处理能力大大高于活性污泥法,并能达到很高的排放水质标准。目前,在城市污水处理中,活性污泥法是被最广泛使用的方法之一,但其所产生的腥臭污泥问题仍然令人头痛。可尝试用污泥进行垃圾场填埋、作有机肥料等。

总之,在全球经济快速发展的今天,环保问题,特别是城市污水处理已成为各国研究的热点。城市污水的治理对改善城市水环境,保障城市经济发展起着关键的作用。

参 考 文 献

苯酚污水的处理方法范文第4篇

【关键词】超声波;水处理;联合技术

【Abstract】Application of ultrasonic in water treatment rise up in recent years, this paper introduce the treatment of dye wastewater, phenolic wastewater, benzene wastewater,organicpesticide wastewater and surplus sludge by ultrasonic, and summarize kinds of ultrasonic combined technologies studied by researchers.

【Key words】Ultrasonic; Water treatment; Combinational technology

超声波是频率高于人类所能辨识的声音上限的声波,在液体介质中,超声波在一定条件下会产生空化现象,并形成热点,并产生・H、・OH自由基[1]。通过空化作用与自由基作用,可以使得水中的有机物加快降解进程,最终生成CO2、H2O和其他无机物等[2]。因此,很多学者进行了利用超声波技术处理有机污水的相关研究,并取得了很好的处理效果。

1 超声波技术在水处理中的研究

1.1 处理染料废水

高甲友等人[3]利用超声技术降解甲基紫模拟的染料废水,研究表明,甲基紫的降解过程符合一级动力学方程。上海大学华彬等[4]对超声技术降解酸性红B废水过程中,超声时间、初始浓度、反应温度等对染料降解效果的影响,结果表明,延长反应时间,加大初始浓度,提高反应温度,都有助于提高降解效率。Rehorek等[5]的研究结果显示,利用超声波法降解酸性橙5、直接蓝71和活性橙16等几种偶氮染料,降解产物为完全矿化的无毒物质。陶媛等[6]采用探头式超声装置处理酸性黑ATT模拟染料废水,结果表明,探头式超声辐射装置对于浓度大于 100 mg /L的染料废水,降解效果不佳。Vajnhandl和Marechal[7]对超声降解活性染料RB5过程中的活性氧物种进行了监测,发现采用探头式超声时自由基生成速率是杯式装置的20~25倍,碱性条件不利于染料的降解。

1.2 处理含酚废水

Petrier等人[8]用20kHz、200kHz、500kHz 和800kHz 等4种频率超声降解苯酚,结果显示,在200kHz的条件下,苯酚的降解效果最好。汤红妍等[9]研究发现,pH对苯酚的降解效率有显著影响。pH为4时,降解效率最高;pH高于10时,基本不发生降解反应。Ku等[10]在研究超声降解水中2-氯酚时发现,降解速度随溶液pH 的增大而减小。Lin 等[11]的研究也证实,在利用超声技术处理2-氯酚时,酸性条件的处理效果高于碱性条件。付荣英等[12]关于2-氯酚的实验表明,初始浓度为5g/L 时的降解率是浓度为10g/L 时的1.36 倍。马英石等[13]以超声波/H2O2 工艺降解水中2-氯酚的研究也发现,当2-氯酚的初始浓度较低时,2-氯酚的分解速率较快.

1.3 处理苯系物废水

一些苯系物虽难以空化泡内被破坏,但易被空化泡崩溃后释放到水中的自由基氧化。研究得出,在超声波作用下苯和甲苯的降解过程符合一级反应动力学的特征[14]。另外,Visscher等人[15]用520kHz的超声波分别处理苯、乙苯、苯乙烯和邻氯甲苯溶液,分析得出,超声降解反应均为一级反应。

1.4 处理有机农药废水

钟爱国等[16]使用超声波诱导降解水溶液中甲胺磷,实验结果显示甲胺磷的平均降解率可达到99%。David等[17]的研究表明,在频率为的超声波辐照下,初始浓度为0.1mmol/L的氯苯胺灵50分钟后几乎完全去除,降解的主要产物为Cl-、CO和CO2。

1.5 加速污泥破解

污泥破解是指通过一定的方法,破坏污泥的絮体结构、细胞壁,溶出胞内物质,从而加速污泥稳定化过程[18]。A.Teihm 等[19]研究表明,频率31kHz、声能密度0.11 W/cm3的超声波可以有效打破菌胶团。Neis等[20]对超声处理后污泥的絮体尺寸分布、SCOD、进行了分析,讨论了污泥沉降性能和脱水性能的变化,并研究了不同初始污泥浓度对处理结果的影响。曹秀芹等[21]对超声作用下对污泥絮体结构的变化、和污泥温度的变化做了实验研究,得出声能密度和作用时间对细胞分解起着重要作用的结论。在污泥的处理工业实际应用方面,德国己经研制成功并投入运行一种技术,利用超声波将污泥体积和质量减少,同时增加沼气产率[22]。

2 超声波与其他技术的联合应用

2.1 超声波/臭氧技术

Olson等[23]用超声波与臭氧联合作用来研究天然有机物腐殖酸氧化动力学,研究得出,总有机碳(TOC)的去除率达到91%,有机碳矿化达到87%。Raman Lall[24]用超声/臭氧法处理含蒽醌染料Reactive Blue 19 的水溶液,证实超声波与臭氧存在协同作用。Ince等[25]研究表明,超声波与臭氧的协同效应主要是由以下四方面引起:①超声波提高了溶液的传质速率;②热解产生更多的自由基;③挥发性中间产物在空化泡内进行热解;④热解产物进入液相增加了氧化物质的量。

2.2 超声波/双氧水技术

孔黎明[26]通过研究证实,超声波/双氧水对苯酚的去除率为82.21%,而同等条件下,单独超声作用对苯酚的去除率为32.69%,单独使用双氧水对苯酚的去除效率为32.63%。Lin等的研究表明[27],降解2-氯苯酚时,超声波/双氧水联合技术比单独使用超声波技术处理效果更好,2-氯苯酚的去除效率为99%,高于单独使用超声波技术时的25%。

2.3 超声波/芬顿试剂技术

赵德明等[28]认为超声波/芬顿试剂技术具有更快的降解苯酚的速度,超声波与芬顿试剂(Fenton)之间存在明显的协同效应。张翼等[29]研究了超声/Fenton法处理偶氮染料橙黄Ⅱ,证实超声波对Fenton试剂处理该染料具有强化作用。刑铁玲等[30]采用低浓度Fe(Ⅱ)在超声作用下对亚甲基蓝染料及甲基橙进行处理,发现少量Fe(Ⅱ)的存在,可使超声降解染料的速率提高3倍左右。

2.4 超声波/零价金属技术

零价铁单独降解硝基苯时,会产生有毒的中间体苯醌及最终产物苯胺,超声波/零价铁技术,可以将这些有毒化合物进行有效的分解。而且与单独超声波或相比,二者协同作用下,硝基苯降解反应的假一级动力学常数可提高1至2个数量级[31]。胡文勇[32]等用超声波/零价铁方法降解对硝基苯胺,对硝基苯胺降解速率和程度都显著提高。

2.5 超声波/紫外光技术

E.Naffrechoux等[33]用超声-紫外耦合的方法来处理苯酚溶液,二者耦合联用降解苯酚的速率比它们各自单独使用时明显提高。赵德明等[34]研究了利用超声波/紫外光技术降解对氯苯酚的过程,发现超声波/紫外光技术比单独一种技术的降解速率提高了1.5-1.7倍。

3 发展前景

超声波降解水体中的化学污染物作是近年来兴起的一个研究领域,为了使其能投入生产运营中,还应考虑到它的经济性、实用性和放大性。超声波技术对于难降解有机废水的处理,以及对废水的深度处理,是未来的重点研究方向。

【参考文献】

[1]许文林,王雅琼.功率超声在有机废水处理中的应用[J].水处理术,2001,3(2):70-73.

[2]王育慷.超声波原理与现代应用探讨[J].贵州大学学报:自然科版,2005,22(3):287-289.

[3]高甲友.超声技术降解水溶液中甲基紫水处理技术[J].水处理技术,2003,29(6):352-354.

[4]华彬,陆永生,唐春燕,卞华松,胡龙兴.超声技术降解酸性红B废水[J].环境科学,2002(2):88-90.

[5]Rehorek A,Tauber M,Gubitz G.Application of power ultrasound for azo dye degradation[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2004, 11(34): 177-182.

[6]陶媛,胡祺昊,王黎明,关志成.超声技术降解染料废水的实验研究[J].高电压技术,2002,28(12):47-48.

[7]Vajnhandl S,Marechal A M.Case Study of the Sonochemical Decolouration of Textile Azo Dye Reactive Black 5[J]. Journal of Hazardous Materials, 2007, 141(1):225-329.

[8]Petrier Christia,Francony Anne. Ultrasonic waste-water treatment: incidence of ultrasonic frequency on the rate of phenol and carbon tetrachloride degradation[J].Ultrasonics Sonochemistry, 1997, 4(4): 295-300.

[9]汤红妍,罗亚田,查振林.超声波降解苯酚溶液的研究[J].环境技术,2004,22(5): 16-18.

[10]Ku Y, et al. Ultrasonic destruction of 2-chlorophenol in aqueous solution[J].Wat Res, 1997, 31(4): 929-935.

[11]LIN J G, CHANG C N, WU J R. Decomposition of 2-chlorophenol in aquesous solution by ultrasound/H2O2 process[J]. Water Science and Technology, 1996, 33(6): 75-81.

[12]付荣英,陈亮,胡牡丹,等.超声波-光催化氧化降解邻氯苯酚的研究[J].环境污染与防治,2004,26(2):116-118.

[13]马英石,吴哲仁,林志高.超声波/H2O2 工艺分解水中危害性氯化有机物[J].给水排水,1997,23(8):12-19.

[14]Thoma G,and Gleason M.Sonochemical treatment ofbenzene toluence contamination waeterwater[J]. Environment Progress, 1998, 4(3): 154-157.

[15]Visscher A D,et al.Sonchemical degradation of ethylbenzene in aqueous solution:a product study[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 1997, 4(6): 145.

[16]钟爱国,王宏青.超声波诱导降解甲胺磷的研究[J].环境化学,2000,19(1):84-87.

[17]David B,et al.Ultrasonic and photochemical degradation of chlorpropham and 3-chloroanilinein aqueous solution[J]. Wat Res., 1998, 32(8): 2451-2456.

[18]霍贞,王芬,季民.污泥破解技术的研究与进展[J].工业水处理,2005,2(9):154-157.

[19]Teihm A, Nickwl K,Neis U.The use of ultrasound to accelerate the anaerobic digestion of sewage sludge[J]. Wat. Sci. Tech., 1997, 36(11): 121-128.

[20]Neis U, Nickel K, Teihm A. Enhancement of anaerobic sludge digestion by ultrasonic disintegration[C]. IAWQ Specialized Con-ference on Sludge Treatment, Athens, Greece, 1999: 129-136.

[21]曹秀芹,陈珊,欧阳利,唐臣.剩余污泥的超声处理试验研究[J].中国给水排水,2003,6(2):167-169.

[22]黄汉生,译.用超声波法减少污水中污泥量[J].工业用水与废水,2001,7(1):245-248.

[23]Olson T.M.Oxidation kinetics of natural organic matter by sonolysis and ozone[J]. Wat.Res, 1994, 28(6): 1383.

[24]Raman L.Decolorization of dye Reactive Blue 19 using ozone and ultrasound[D]. Philadelphia, USA:Drexel University, 2001.

[25]Ince.Reactive dyestuff degradation by combined sonolysis and ozonation[J].Dyes and pigments, 2001, 16(49): 149-153.

[26]孔黎明.超声波内环流气升式反应器在含酚废水处理中的应用研究[D].南京工业大学,2003.

[27]Lin J.G.Decomposition of 2-chlorophenolwith ultrasound/H2O2 process[J].Wat.Res, 1996, 33(6): 75-78.

[28]赵德明,占昌朝,金鑫丽.Fenton试剂强化超声波处理水中对硝基苯酚的研究[J].浙江工业大学学报,2004,32(3):311-315.

[29]张翼,张晖,吴峰,王正琪.超声-Fenton法处理偶氮染料橙黄Ⅱ的研究[J].环境污染治理技术与设备,2003,4(11):48 -51.

[30]邢铁玲,Chu K H,陈国强.超声降解甲基橙的研究[J].中国给水排水,2006,22(13):102-104.

[31]张光明,吴敏生,张锡辉.2-氯联苯与4-氯联苯的超声降解研究[J].环境化学,2004,23(3):298-300.

[32]胡文勇,郑正,郑寿荣.超声波/零价铁降解对硝基苯胺的试验研究[J].环境污染治理技术与设备,2005,6(3):28-36.

苯酚污水的处理方法范文第5篇

【关键词】 介孔分子筛 吸附 催化 废水

自从1992年以M41S为代表的介孔分子筛[1]合成以来,目前已得到科学家的广泛关注,从合成方法、表征手段等方面进行了深入研究,使其以较快的发展速度广泛应用于吸附、分离、催化等领域。本文主要介绍MCM-41、MCM-48、SBA-15、FSM-16等几种对环保方面有重要作用的介孔分子筛,同时分析说明各种类型的分子筛的应用前景和发展方向。

1 MCM-41型介孔分子筛

MCM-41型分子筛具有规整的孔道结构、孔径分布狭窄(2~10rim)、孔容大和比表面积高等特点,有利于大分子在其孔道内的有效扩散。[2]因此,MCM-41型分子筛可以对有害气体、废水中的重金属离子进行有效吸附,同时还具有很高的光催化性能。值得关注的是,纯态MCM-41的催化和吸附作用和改性后的MCM-41会有较大的差异性,因此,国内很多科研人员致力于在原有的合成MCM-41的方法上,通过改变MCM-41孔径、添加杂原子等方法,提升MCM-41的吸附、分离、催化性能。

1.1 吸附作用

纯态的MCM-41对Cd2+的吸附作用受一些客观条件的限制。杨静等[3]分别在碱性条件(NaOH)、四乙基氢氧化铵、酸性条件(HCL)下合成了MCM-41-N、MCM-41-T、MCM-41-H三种MCM-41分子筛,发现MCM-41-H的分子筛孔径最大。同时他们还研究了三种材料用料相同的情况下,溶液的PH值对三种材料吸附Cd2+的影响。结果表明,溶液的PH值和分子筛的孔径越大,对Cd2+的吸附效果越好。

改性的MCM-41介孔分子筛对于特定的杂原子有良好的吸附作用。由于其具有发达的孔结构和大的比表面,可以用来吸附磷等有机物。龙俞霖等[4]研究锚定的金属离子-螯合物的介孔分子筛,结果发现,比表面积大的分子筛能够负载更多的螯合物,导致更多的金属阳离子能够在分子筛上锚定,具有非常良好的吸附磷能力,吸附速率快,吸附容量很大。这在一定程度上说明了改性分子筛的特殊吸附能力。

1.2 光催化性能

光催化降解技术可在常温常压条件下彻底地将有机污染物矿化为二氧化碳和水,避免了产生毒性中间体和环境二次污染的问题。[5]光催化剂一般采用TiO2、CdS、SnO、ZnO或ZnS等n型纳米半导体材料,其中TiO2由于物理化学性质稳定、光催化活性强、无毒、价廉等优点成为研究的首选。[6]王刚等[7]在超临界二氧化碳(SC―CO2)溶媒中,以钛酸四丁酯为前驱体,利用超临界溶媒的高传质性能将钛的前驱体运送到硅基分子筛MCM一41的内壁,合成了TiO2-MCM-41介孔分子筛催化剂。使用合成的材料对甲基橙模拟污水进行了脱色测试.其脱色效果随催化剂用量,照射时间及pH变化而变化。在比较理想的条件下,可以达到完全脱色的效果。此方法操作简洁,光催化性能优异,对工业废水有很好的处理效果。

2 SBA-15型分子筛

氨氮废水现在作为生活、工业排放的废水,传统工艺脱氮效果较好,但存在流程长,反应器大,占地多,能耗大,再生困难,费用高等问题。

乙腈是一种挥发性气体,一旦大量排放到空气中就会对人畜造成伤害。曹宇[8]等在合成SBA-15纯分子筛的基础上,通过Cu、Mo等金属的负载,发现Cu-SBA-15催化剂表现出优良的催化活性和选择性,在200―700℃温度范围内,脱除含氰废气可达约100%,反应后的目标气体N2产率可达80%左右,CO2几乎为唯一含碳产物,很好地达到了催化净化含氰废气的目的。

3 MCM-48型分子筛

目前,偶氮染料的生产在染料中占80%以上,已成为我国印染工业使用的最主要的染料。这类染料在生产和应用过程中严重污染环境,其废水的组成复杂、COD浓度高、色度深,长期以来都是污水治理的重点和难点[9]。针对此类染料废水,使用零价铁降解有害物质,破坏生色集团十分有效,但COD去除率不高[10]-[11]。潘健民[12]等用MCM-48介孔分子筛与零价铁协同处理偶氮染料废水,强化和去除了部分COD,使得染料废水的处理效率进一步提升。

另外,聂平英[13]等采用水热晶化法及碳化进一步合成了不同钨含量的WxC-MCM-48,并用噻吩作为模型化合物对其加氢脱硫催化性能进行了检验,结果表明,W含量较高的WxC-MCM-48具有良好的催化脱硫性能。

4 FSM-16型分子筛

苯酚是一种重要的有机化工原料。但合成苯酚的传统方法异丙苯法[14]却会对环境造成污染,H2O2是一种清洁、无污染的物质,同时其化学反应温和。高肖汉等[15]利用金属改性的FSM-16型分子筛研究了其催化性能。结果发现:用钒改性的分子筛催化反应的性能最好,苯酚的选择性极高。这对于直接催化氧化苯合成苯酚的研究起到了重要的推进作用。

5 结语

现阶段,国家对于环境方面的问题越来越重视,对各种标准的要求逐渐提高,一个“最大限度减少污染物的排放,引领绿色化学”的时代是人们的美好愿望。介孔分子筛由于具有高度有序的孔道结构,较大的比表面积,同时合成步骤简单,有的甚至可以重复利用。这些优势使得介孔分子筛成为环境保护方面的新兴力量。相信在不久的将来,介孔分子筛可以真正成为减少环境污染的中坚力量。

参考文献:

[1]徐彦芹,曹渊,魏红娟.介孔分子筛在废水处理中的应用[J].水处理技术,2010,36(2):9-14.

[2]汪颖军,靳丽丽,刘进祥.MCM-41型中孔分子筛的应用[J].工业催化,2006,14(11):1-5.

[3]杨静,麻晓光,FROST Ray L.MCM-41介孔材料的合成条件和特性对吸附镉的影响[J].硅酸盐学报,2007,35(6)750-754.

[4]龙俞霖,杨骏,陈兵等.锚定金属离子-螯合物的介孔硅除磷性能研究[J].环境科学与技术,2012,35(6),15-18,50.

[5]Akpan U G,Hameed B H.Parameters affecting the photocatalytic degradation of dyes using TiO2-based photocatalysts:A review[J].Journal of Hazardous Materials,2009,170(2―3):520―529.

[6]Chen X,Mao S.Titanium dioxide nanomaterials:synthesis,properties,modifications and applications[J].Chemical Reviews,2007,107(7):2891―2959.

[7]王刚,常飞,张敏.超临界CO2制备TiO2-MCM-41介孔分子筛及光催化性能研究[J].水资源与水工程学报,2011,22(6):80-82,86.

[8]曹宇,陈标华,张润铎.SBA-15介孔分子筛负载型过渡金属催化燃烧脱除乙腈废气[J].高等学校化学学报,2011,32(12),2849-2855.

[9]刘振中,邓慧萍,詹健.零价铁在水处理技术中的研究现状及发展趋势[J].工业水处理,2007,27(10):13-16

[10]谢黎,程慧琳.零价铁处理模拟染料废水的实验研究[J].工业安全与环保,2008,34(5):27-29.

[11]杨颖,王黎明,关志成.零价铁法处理活性艳橙X-GN染料废水[J].清华大学学报(自然科学版),2005,45(3):359-362.

[12]潘健民,成岳,魏运洋.零价铁/MCM-48介孔分子筛协同处理染料废水的研究[J].中国陶瓷,2011,47(8):8-11.

[13]聂平英,季生福,胡林华等.WxC-MCM-48催化剂的合成、表征及加氢脱硫催化性能,无机化学学报,2007,23(6):967-993.

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