Fenton-UV氧化法處理高濃度工業(yè)酚醛廢水的研究.pdf

1、酚醛樹脂具有優(yōu)越的綜合性能，而且價格低廉，能制成多種產品，是重要的合成樹脂之一。然而，在制備酚醛樹脂時會產生大量的酚醛廢水，廢水組成復雜，含有多種難處理的有機物，而且有機物濃度高（即化學需氧量COD高），具有很強的毒性，直接排放將對環(huán)境產生很大的危害。采用一般的處理方法難以實現(xiàn)好的效果，芬頓試劑(Fenton)是由過氧化氫和亞鐵離子組成的試劑，過氧化氫在亞鐵離子的催化作用下氧化能力強，可以對多種難處理的有機物進行有效的氧化降解，但國內主

2、要報道了用該試劑處理實驗室模擬的含酚或者含醛廢水，對實際工業(yè)酚醛廢水的處理研究較少，對酚醛廢水有機物氧化降解途徑的探究也不夠詳細，而且廢水處理的操作方法復雜，效果并不顯著。本文采用芬頓/紫外法(Fenton/UV)處理了COD高達3萬～5萬mg/L的高濃度工業(yè)酚醛廢水，并與其他方法相結合，研究了聯(lián)用法的處理效果。具體的工作內容如下:
　　1.采用Fenton/UV氧化高濃度的工業(yè)酚醛廢水，通過兩次正交試驗，確定了各因素的較優(yōu)水平，

3、即pH=3、H2O2溶液投量為廢水體積的20％、Fe2+與H2O2的摩爾比為1∶7、紫外光照射時間為30min。研究了H2O2添加量、pH值、光照時間單因素變量對Fenton/UV處理效果的影響，發(fā)現(xiàn)提高H2O2投量能提高COD去除率;當pH=3時，氧化效果較為理想，COD去除率為84.1％;光照30min時，去除率可達90.1％。當H2O2投量較低時，引入紫外光和超聲均能提高COD去除率，與這兩者同時聯(lián)用時，COD去除率可達93.0％

4、。
　　2.首次同時采用紫外-可見分光光度法、紅外光譜法(FT-IR)和核磁共振波譜法(1H-NMR)表征反應前后的廢水以及沉淀物，提出了Fenton/UV氧化酚醛廢水有機物的路徑。即在充足的·OH作用下，苯環(huán)側鏈碳上的H被·OH奪取，形成芐自由基，進而發(fā)生羧基化，極性增大導致大部分苯環(huán)開環(huán)，形成小分子化合物，最后被徹底氧化成CO2和水，COD大幅度降低。
　　3.對酚醛廢水進行堿化縮合處理，生成了交聯(lián)型的Resole樹脂，

5、COD降低了12.2％。以聚丙烯酰胺(PAM)為絮凝劑，發(fā)現(xiàn)添加微量的聚丙烯酰胺就能發(fā)揮良好的絮凝效果，且陽離子型PAM與酚醛樹脂產生更牢固的結合。采用堿化-PAM絮凝-Fenton/UV處理廢水，COD去除率穩(wěn)定在70％左右，在研究的范圍內，PAM添加量和類型對絮凝效果和COD去除率無顯著影響。以聚合氯化鋁鐵(PAFC)為絮凝劑，絮凝沉淀量大，提高PAFC添加量能提高COD的去除率，當PAFC添加量為1.0％時，COD去除率為25％。

6、堿化縮合-PAFC絮凝-Fenton/UV處理優(yōu)于Fenton/UV的單獨處理效果，COD去除率可達到94％左右。PAFC比PAM更適合作為酚醛廢水的絮凝劑。
　　4.在酸性條件下，用高錳酸鉀直接氧化酚醛廢水，當KMnO4投量為廢水質量的1.1％時，廢水的COD去除率可達到36.5％，但廢水依然含有苯環(huán)等共軛結構有機物;酚醛廢水經過堿催化縮合-PAFC絮凝-Fenton/UV處理后，大部分有機物已被降解，KMnO4能繼續(xù)氧化廢水中