非均相催化臭氧化苯酚的研究综述.pdfVIP

非均相催化臭氧化处理含酚废水的研究综述 黄金 龚煜 李响 刘振威 指导教师：张洁 摘要：含酚废水的处理已经引起了世界各国的关注，包括中国在内的许多国家都已经将其列 为重点控制排放物。目前含酚废水的处理方法主要有物理法、化学法、生物法。其中，化学 法中的高级氧化法是近年来个专家学者研究的热点。本文首先对国内外许多针对含酚废水的 处理方法进行综述，然后再对非均相催化臭氧化处理含酚废水技术进行了重点描述。 关键词：含酚废水 非均相 催化 臭氧化 酚是一种芳香族碳氢化合物的含氧衍生物，具有 Ar-OH 通式。酚的种类很多，有苯酚、 甲酚、氨基酚、氯酚、间苯二酚以及其他酚类化合物，其中以甲酚和苯酚的污染尤为严重。 苯酚是造纸、炼焦、炼油、塑料、农药、医药合成等行业生产的原料和中间体。 酚类化合物是一类属极性、可离子化、弱酸性的有机化合物，毒性大、难降解。它是一 种原生质毒物，对一切生物个体都有毒杀作用，能使蛋白质凝固变性。即使饮用含酚质量浓 度为 0.002mg/L 的水，也会对人体造成很大的危害。另外，酚对水生生物、农作物都有一定 的毒害，如水中含酚 0.1-0.2 mg/L 时，鱼肉就会产生臭味导致不能食用；质量浓度增加到 1 mg/L 时，会影响鱼类产卵；质量浓度增加到 6.5-9.3 mg/L 时，鱼类就会大量死亡。用含 酚质量浓度高于 100 mg/L 的废水直接灌田，会引起农作物的减产甚至枯死。 1. 含酚废水的物理处理法 由于物理法处理含酚废水的操作简单易行，对高浓度的含酚废水的处理效果比较明显， 所以在目前工业含酚废水的处理中应用比较广泛。其中，主要的物理处理方法有吸附法、溶 剂萃取法、液膜法。 1.1 吸附法 吸附法是一种简单易行的方法，是利用吸附剂的多孔性质将废水中的酚类物质吸附，吸 附饱和以后，再利用碱液、蒸汽或有机溶剂进行解吸脱附。常用的吸附剂有活性炭、沸石、 硫化煤、大孔树脂、改性有机膨润土等。 Ma 等{1}利用反相沉??法制备了含石墨纳米薄片的聚砜胶囊，采用批处理法研究了该复 合胶囊对水溶液中苯酚的吸附，结果显示，该复合胶囊对低浓度苯酚有较高的吸附容量。 Bizerea 等{2}制备了沸石/纤维素复合物，该复合物中沸石与纤维素的质量比为 5:1，在 25℃ 下，该吸附剂的吸附容量为 0.12~0.53mg/g。张萌等{3}利用煤化程度较低的褐煤为原料， 对其进行高温活化和特殊孔径调解处理之后制成特种活性炭，并用其进行了苯酚去除模拟实 验。实验表明，在室温、最佳 pH 为 5~6 的条件下，处理 150mL 废水需要消耗活性炭 10g， 反应 2h，苯酚的去除率可达 99.79%，出水酚质量含量为 0.296mg/L，达到了国家城镇污水 处理厂污染物排放标准（GB 18918-2001）。Guo 等{4}利用牌号为 HPD-950 的大孔吸附树脂 处理苯酚和间二苯酚，实验表明，苯酚的吸附适合 Langmuir 模型，间二苯酚的吸附符合 Freundlich 模型，吸附树脂的氨化有利于苯酚吸附到酚醛树脂上，但是硫化不利于苯酚的 吸附。Cui 等{5}用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）改性天然膨润土，得 到有机改性的膨润土，再将其加入渗透膜聚合物溶液中得打新型球状膨润土颗粒吸附剂，通 过间歇吸附实验获得了该新型吸附剂吸附苯酚的等温线。结果表明，等温线很好的符合 Langmuir 和 Freundlich 模型。该新型吸附剂的最大吸附容量为 32mg/g。 1.2 溶剂萃取法 剂萃取法是利用难溶于水的萃取剂与废水进行接触，使废水中酚类物质与萃取剂进行物 理或化学的结合，实现酚类物质的相转移。溶剂萃取法的关键是选择合适的萃取剂，常用萃 取剂有甲基异丁基甲酮（MIBK）、苯、丁醇等。 在鲁奇加压煤气炉制备煤气工艺生产过程中，会产生较多的含酚废水，Yang 等{6}以 MIBK 为萃取剂，用 100t/h 的模拟装置处理含酚废水，研究显示