杜一平 高秀軍 (山東工程學院 淄博大為科技發展有限公司,255086) 摘要 二氧化氯因其強氧化性及其他一些優良性能,已在飲用水消毒,醫療器械消毒,紙漿漂白等領域得到廣泛應用,而在工業廢水處理上也顯示了很強的優勢,越來越受到重視。在含氰、含酚廢水的處理上已有了一些應用。我們針對齊齊哈爾第一化工廠酚醛樹脂下來的蒸餾廢水的實際情況,對去除廢水中酚的工藝條件做了一些研究,提出了切實可行的工藝路線。 關鍵詞 二氧化氯 含酚廢水 處理工藝 The Research Paper of the Processing Craft of Phenolic Wastewater Treated by Chlorine Dioxide Du yiping Gao xiujun (Shandong Engineering Institute1, Zibo Dawei Technological Development Co., Ltd2. Zibo, Shandong province, P. R. China, 255086) Abstract this paper researches the process conditions of removing phenol from wastewater by chlorine dioxide, and the practical process line is brought forward in this thesis. Keyword chlorine dioxide phenolic wastewater processing craft 1.實驗方法 1.1原料及試劑: 1)含酚廢水(齊齊哈爾第一化工廠提供) 2)鹽酸(工業級,31%) 3)氫氧化鈉(固體) 4)二氧化氯溶液(用氯酸鈉與鹽酸反應制得,可得到10000~20000mg/L不同濃度的溶液) 5)活性碳(粉狀) 1.2 揮發酚測定方法:采用蒸餾溴化鉀容量分析法(國標) 1.3 活性炭過濾:在濾紙內側灑上一層活性炭即可。 2. 工藝條件實驗
根據實驗,提出如下工藝流程: 酸析-->氧化-->中和-->稀釋-->排放 2.1酸析: 酚醛樹脂在生產中會產生一定量水溶性樹脂,在蒸餾時,隨水分揮發出來,進入廢水,一方面造成樹脂損失,另一方面造成廢水中酚含量增高,廢水中的樹脂經測定約含10%,每噸廢水可回收1000 × 10% =100kg(約2000元)。因此,從廢水中提取出這部分樹脂意義非常重大,不但可以去除一部分酚,而且回收的樹脂價值可觀。根據酚醛樹脂在加熱或酸性條件下,可以聚合而從水中析出的特點,提出了用酸析的方法提取樹脂。我們在廢水中加入一定量的工業鹽酸,經過24小時反應,使樹脂與廢水分離,實驗情況如下表: | 序號 | | 廢液量(ml) | 加鹽酸量(ml) | 加鹽酸比例 | 處理后酚含量(mg/l) | 析出樹脂量(g) | 析出樹脂比例 | | 原液 | | | | | | 19411 | | 1 | 400 | 8 | 2% | 4322 | 38 | 9.5% | 2 | 400 | 40 | 10% | 2929 | 39.6 | 10% | |
從上表可知,多加鹽酸可以多析出樹脂,酚含量也降低,但加酸太多,將導致樹脂聚合加劇,使析出的樹脂結成硬塊,不能再使用,因此加酸量應控制在2%以下。 2.2 氧化 用二氧化氯作為氧化劑,實驗了不同條件下,氧化去酚效果如下表: | 序號 | | 取廢液量(ml) | 加ClO2量(ml) | ClO2濃度(mg/l) | 反應時間(小時) | 加溫否 | 處理后酚含量(mg/l) | | 1 | | 50 | 150 | 3020 | 24 | 否 | 106 | 2 | 50 | 50 | 15000 | 24 | 否 | 205 | 3 | 50 | 50 | 7400 | 24 | 否 | 288 | 4 | 120 | 40 | 7500 | 4 | 60~70℃ | 336 | |
實驗中發現:加入ClO2量越多,濃度越大,酚含量降低越多。二氧化氯含量大到一定的程度,酚含量不再明顯下降(如2、3號)。另外,提高溫度,對去酚效果不是太顯著,且長時間保溫在實際中不太方便。 另外,我們還實驗了,經一次氧化處理后的濾液進行第二次氧化處理,它可使酚含量從205mg/l降至70~80mg/l。但這種處理將使ClO2的需求量增加一倍,使用中較難達到,因此工藝中未采用此方法。 2.3 中和 經上述處理后的廢水含有一定量的酸,排放前必須中和。我們用片堿(NaOH)直接加入氧化處理后的廢液中,中和至PH=4~6。處理后可使酚含量進一步降至39mg/l. 2.4 上述處理后,酚含量仍較高,用氧化的方法已不能有效的去除酚(其原因可能是廢水中成份復雜,氧化時生成了某些惰性化合物,不易被破壞)。因此最后用水稀釋后排放。 2.5 活性炭過濾 工藝中,酸析、氧化及中和后,均應過濾廢液。實驗中發現用活性炭進行過濾,效果很好,而且過濾后,含酚量較高的濾渣可隨活性炭一起燒掉。 綜合考慮,去酚工藝參數如下: | 步驟 | | 投加藥劑 | 藥劑濃度 | 投加量 | 加藥前狀態 | 加藥后狀態 | 過濾后狀態 | 處理后酚含量mg/L | 酚去除率% | | 原液 | | | | | | | | 19411 | | | 酸析 | 鹽酸 | 31% | 2% | 淺黃色清 | 深紅色濁 | 深紅色清 | 4300 | 77.8 | 氧化 | 二氧化氯 | 2% | 1:1 | 深紅色清 | 紅黃色濁 | 紅黃色清 | 106 | 99.5 | 中和 | | 氫氧化鈉 | 固體 | —— | 紅黃色清 | 黑紅色濁 | 淺黃色清 | 39 | 99.8 | 稀釋 | | 水 | —— | 10~20% | 淺黃色清 | 稍黃色清 | —— | <4 | 99.9 | |
3. 結論 1) 用二氧化氯氧化去酚是可行的。 2) 很有必要用酸析法回收廢水中的樹脂。 3) 在可能的條件下,投加二氧化氯的濃度盡量高一些。 4) 過濾應用活性炭過濾。 參考文獻 1) 二氧化氯研究進展 (中國消毒學雜志1997.1) 2) 穩定性二氧化氯應用手冊(上海科技出版社1993) 3) The effectiveness of two disinfectants on denturebase acrylic resin with an organic load .(J Prosthet Dent 1989) 4) Comparison of chlorine and chlorine dioxide as disinfectants. (J Water Pollute Control Fed.1980) 5) The effect of disinfectants on a geosmin-producing strain of Streptomyces griseus. (J Appl Bacteriol 1992) 6) Inactivation of human immunodeficiency virus by a medical waste disposal process using chlorine dioxide. (Infect Control Hosp Epidemiol 1993) |