酚醛縮聚及吸附中和法處理含酚廢水的研究
摘 要：用酚醛縮聚及吸附中和法處理樹(shù)脂廠含酚廢水，試驗(yàn)表明，在加入H2SO4量為廢水量3％的條件下，利用酚醛縮聚法，對(duì)質(zhì)量濃度為 1700－2 100 mg/L。的含酚廢水進(jìn)行處理，可回收酚醛樹(shù)脂，使殘余含酚量降至排放標(biāo)準(zhǔn) 0.5 mg/L以下，再用活性炭吸附與工業(yè)生石灰進(jìn)一步處理，廢水中的甲醛可降至0.9 mg/L。
目前，國(guó)內(nèi)外處理樹(shù)脂廠含酚廢水的方法主要有：革取法。生化法、液膜法與活性炭吸附法等。革取法處理高濃度含酚廢水，除酚率能達(dá)到95％以上，但需多次萃取及反萃取，工藝繁瑣，不適宜工業(yè)推廣；生化法只用于處理低濃度含酚廢水，費(fèi)用高；液膜法除酚效果雖好，但工藝復(fù)雜，操作技術(shù)高，不利于中小型企業(yè)的推廣；活性炭吸附法能夠有效的吸附有機(jī)物質(zhì)，但解析困難，其再生所需設(shè)備龐大，成本較高。我們從廢水的治理與再利用出發(fā)，本著既經(jīng)濟(jì)高效又簡(jiǎn)便易行的原則，進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)采用酚醛縮聚法及吸附中和相結(jié)合的方法處理含酚廢水，既可回收酚醛樹(shù)酯，使廢水酚含量降至排放標(biāo)準(zhǔn)以下，又可使廢水處理到再利用程度。
1 試驗(yàn)部分
1.1 儀器
主要儀器：721分光光度計(jì)。
1.2 試劑
4-氨基安替比林；鹽酸苯肼；甲醛。
1.3 測(cè)試方法
4-氨基安替比林比色法測(cè)揮發(fā)酚含量；鹽酸苯肼比色法測(cè)甲醛含量。
1.4 實(shí)驗(yàn)步驟
1.4.1 取 250 mL原廢水樣（保定某酚醛樹(shù)脂廠廢水，酚的質(zhì)量濃度平均為 1900 mg/L，甲醛的質(zhì)量濃度平均為 627 mg/L），置于 500 mL三頸瓶中，加人定量HCHO及濃H2SO4，攪拌，加熱回流數(shù)小時(shí)，水樣逐漸由混濁變澄清時(shí)，停止加熱，取出樹(shù)脂稱重，處理后的殘液冷卻，測(cè)其揮發(fā)酚含量。
1.4.2 深度處理：稱取 20 g活性炭，裝人直徑為 8 mm的交換柱中，濾料高度為 250 mm，縮聚后的廢水以 3 mL/min的流速流經(jīng)活性炭柱。取樣，測(cè)其揮發(fā)酚和甲醛的含量。
1.4.3 取 100 mL,經(jīng)活性炭吸附后的水樣，用工業(yè)生石灰，調(diào)節(jié)pH值至6－7，過(guò)濾。
2 結(jié)果和討論
2.1 反應(yīng)機(jī)理
在酸性條件下，苯酚與甲醛反應(yīng)按下式進(jìn)行，形成直鏈狀酚醛樹(shù)脂分子，其結(jié)構(gòu)如下：
這種直鏈結(jié)構(gòu)的熱塑性縮聚物，是脆的半膠質(zhì)體，相對(duì)分子質(zhì)量較低，能溶解于丙酮、乙醇及堿性水溶液中。與之比較，在堿性條件下，產(chǎn)生不溶解不熔化的網(wǎng)狀縮聚物，燃燒又不能產(chǎn)生火焰，不可回收利用，造成二次污染。從經(jīng)濟(jì)效益上考慮，處理方法酸性條件優(yōu)于堿性條件。
2.2 最佳條件的選擇
2.2.1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)含酚量的影響
按前述實(shí)驗(yàn)步驟，在ρ（酚）為 1900 mg/L的250 mL廢液中加人 0.2 mL HCHO，加 H2SO4量為廢液體積的3％，加熱回流數(shù)小時(shí)，結(jié)果見(jiàn)表1。
從表1可以看出，在酸性條件下利用酚醛樹(shù)脂縮聚法處理廢水，適當(dāng)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，能夠很有效的降低酚含量。從工業(yè)上考慮，由于活性炭解析困難，再生成本高，故能在此步大幅度地降低酚的含量，可提高經(jīng)濟(jì)效益。選擇時(shí)間為5h。
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