酚醛树脂废水处理碱解缩聚-臭氧氧化-生化技术.pdfVIP

技术

工业含酚、含醛废水是我国水污染控制中重点治理的有害废水，

其中酚醛树脂废水是由酚类（如苯酚，甲酚，二甲酚和壬酚等）和醛

类（甲醛，乙醛和糖醛等）在酸或碱的催化作用下合成的，其排放的

废水含有高浓度的酚类，高浓度的醛类等有机物，其具有有机物浓度

高，生物毒性大，pH值较低等特点。酚类化合物是原型质毒物，对

一切生活个体都有毒害作用。因此，酚醛树脂废水的治理是非常有意

义的。处理酚醛树脂废水的工艺方法比较多，主要有生化法、化学氧

化法、气提法、吸附法、萃取法等，但这些方法能耗较高。最近几年

也出现了新的方法，如催化氧化法、液膜分离法、协同络合萃取法、

磁化絮凝氧化法等。经研究表明，对于高浓度的酚醛树脂生产废水采

用单一方法处理很难达到排放标准。综合考虑废水的处理成本和处理

效果，本文采用碱解缩聚－催化氧化法－生物氧化法的组合工艺，对

酚醛树脂废水处理进行探讨。本文采用碱解缩聚－臭氧催化氧化法预

处理，碱解缩聚采用石灰为催化剂，经济实用，反应后可提高废水的

可生化性。除醛脱酚后再进入到生化系统进行生物处理，取得了较好

的处理效果，为实际工程设计提供依据。

1、实验部分

1.1主要试剂和仪器

4－氨基安替比林，铁氰化钾，氯化铵，氨水，过氧化氢，固体

氢氧化钙，乙酰丙酮，乙酸铵，氢氧化钠，磷酸均为分析纯。

1

SHA－C，紫外分光光度计UV－2450，臭氧发生

器。

1.2废水水质

实验用废水是江苏南通某酚醛树脂生产工艺废水，其主要有机物

污染物是苯酚，甲醛，水质见表1。

1.3分析方法

按照水中甲醛和挥发酚类的测定方法。采用乙酰丙酮光度法来测

定水中甲醛的含量，4－氨基安替比林分光光度法来测定水中苯酚的

含量。

2、实验及结果讨论

2.1碱解缩聚除醛

取200mL废水于500mL烧杯中，在pH值为7的条件下，投加一

定量的氢氧化钙试剂，将烧杯放在恒温水浴中在一定的恒温温度下，

一定反应时间后分析废水中残留的甲醛含量。改变催化剂氢氧化钙的

投加量、反应温度、反应时间等条件，进行甲醛降解。测定该废水在

不同反应条件下残余的甲醛含量，并计算甲醛降解率。

（1）氢氧化钙投加量对除醛的影响

在有石灰存在的情况下，甲醛会聚合生成己糖，石灰在甲醛聚糖

反应中起催化剂的作用。糖类对生物处理无毒害作用，提高废水的可

2

在一定的反应温度和反应时间条件下，研究催化剂氢氧化钙

投加量对该聚糖反应的影响，根据图1可以看出，当氢氧化钙投加量

在300mg/L～2700mg/L时，随着氢氧化钙投加量的增加，甲醛的去除

率提高。在氢氧化钙投加量为1500mg/L时，甲醛去除率达到99.84%；

但是当氢氧化钙投加量为1500mg/L以后，氢氧化钙投加量的影响变

小，曲线平缓。因此，综合考虑处理成本，处理效果，选择氢氧化钙

投加量为1500mg/L较为合适。

（2）反应温度对除醛的影响

温度对任何化学反应几乎都有不同程度的影响。在催化剂氢氧化

钙投加量和反应时间一定的条件下，研究不同反应温度对甲醛去除率

的变化。图2反映的是反应温度对甲醛聚糖反应的影响。从图中可知，

不同温度下甲醛的去除率相差很大，温度越高，甲醛的去除率越高。

反应温度在60℃以下时，甲醛的去除率低于30%，但是在反应温度为

65℃时，甲醛的去除率达到99.84%。在温度60℃到65℃之间变化很

明显。

3

3）反应时间对除醛的影响

在催化剂氢氧化钙投加量和反应温度一定的条件下，研究不同反

应时间对甲醛去除率的影响。图3反映了石灰法除甲醛随着时间的变

化甲醛的去除效果。由图3显示，该实验条件下反应45min，甲醛的

去除率99.87%，反应时间延长至75min时，去除率同样为99.87%，

不再变化。因此碱解缩聚法的甲醛降解可大致分为三个阶段：第一阶

段反应滞后，在本实验条件下该阶段为前30min左右，在这个阶段曲

线较平缓，反应速度很慢，