二氧化氯处理含酚废水工艺研究报告

1.实验方法
1.1 原料及试剂：
1）含酚废水（齐齐哈尔第一化工厂提供）
2）盐酸（工业级，31%）
3）氢氧化钠（固体）
4）二氧化氯溶液（用氯酸钠与盐酸反应制得，可得到10000～20000mg/L不同浓度的溶液）
5）活性碳（粉状）
1.2 挥发酚测定方法：采用蒸馏溴化钾容量分析法（国标）
1.3 活性炭过滤：在滤纸内侧洒上一层活性炭即可。
2. 工艺条件实验
根据实验，提出如下工艺流程：

2.1 酸析：
酚醛树脂在生产中会产生一定量水溶性树脂，在蒸馏时，随水分挥发出来，进入废水，一方面造成树脂损失，另一方面造成废水中酚含量增高，废水中的树脂经测定约含10%，每吨废水可回收1000 × 10% =100kg（约2000元）。因此，从废水中提取出这部分树脂意义非常重大，不但可以去除一部分酚，而且回收的树脂价值可观。根据酚醛树脂在加热或酸性条件下，可以聚合而从水中析出的特点，提出了用酸析的方法提取树脂。我们在废水中加入一定量的工业盐酸，经过24小时反应，使树脂与废水分离，实验情况如下表：

序号	废液量(ml)	加盐酸量(ml)	加盐酸比例	处理后酚含量(mg/l)	析出树脂量(g)	析出树脂比例
原液	19411
1	400	8	2%	4322	38	9.5%
2	400	40	10%	2929	39.6	10%

从上表可知，多加盐酸可以多析出树脂，酚含量也降低，但加酸太多，将导致树脂聚合加剧，使析出的树脂结成硬块，不能再使用，因此加酸量应控制在2%以下。
2.2 氧化
用二氧化氯作为氧化剂，实验了不同条件下，氧化去酚效果如下表：

序号	取废液量(ml)	加ClO2量(ml)	ClO2浓度(mg/l)	反应时间(小时)	加温否	处理后酚含量(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

实验中发现：加入ClO2量越多，浓度越大，酚含量降低越多。二氧化氯含量大到一定的程度，酚含量不再明显下降（如2、3号）。另外，提高温度，对去酚效果不是太显著，且长时间保温在实际中不太方便。
另外，我们还实验了，经一次氧化处理后的滤液进行第二次氧化处理，它可使酚含量从205mg/l降至70～80mg/l。但这种处理将使ClO2的需求量增加一倍，使用中较难达到，因此工艺中未采用此方法。
2.3 中和
经上述处理后的废水含有一定量的酸，排放前必须中和。我们用片碱（NaOH）直接加入氧化处理后的废液中，中和至PH=4～6。处理后可使酚含量进一步降至39mg/l.
2.4 上述处理后，酚含量仍较高，用氧化的方法已不能有效的去除酚（其原因可能是废水中成份复杂，氧化时生成了某些惰性化合物，不易被破坏）。因此最后用水稀释后排放。
2.5 活性炭过滤
工艺中，酸析、氧化及中和后，均应过滤废液。实验中发现用活性炭进行过滤，效果很好，而且过滤后，含酚量较高的滤渣可随活性炭一起烧掉。
综合考虑，去酚工艺参数如下：

步骤	投加药剂	药剂浓度	投加量	加药前状态	加药后状态	过滤后状态	处理后酚含量mg/L	酚去除率％
原液							19411
酸析	盐酸	31%	2%	浅黄色清	深红色浊	深红色清	4300	77.8
氧化	二氧化氯	2%	1:1	深红色清	红黄色浊	红黄色清	106	99.5
中和	氢氧化钠	固体	——	红黄色清	黑红色浊	浅黄色清	39	99.8
稀释	水	——	10～20%	浅黄色清	稍黄色清	——	＜4	99.9

3. 结论
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废水中的树脂。　　
3) 在可能的条件下，投加二氧化氯的浓度尽量高一些。
4) 过滤应用活性炭过滤。