二氧化氯处理含酚废水工艺研究报告

山东工程学院 淄博海洁环境工程有限公司

                        杜 一 平      高秀军

     二氧化氯因其强氧化性及其他一些优良性能,已在饮用水消毒,医疗器械消毒,纸浆漂白等领域得到广泛应用,而在工业废水处理

   上也显示了很强的优势,越来越受到重视。在含氰、含酚废水的处理上已有了一些应用。我们针对齐齐哈尔第一化工厂酚醛树脂下来的

   蒸馏废水的实际情况,对去除废水中酚的工艺条件做了一些研究,提出了切实可行的工艺路线。

   一、实验方法

   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)

   2 、挥发酚测定方法:采用蒸馏溴化钾容量分析法(国标)

   3 、活性炭过滤:在滤纸内侧洒上一层活性炭即可。

   二、工艺条件实验

   根据实验,提出如下工艺流程:

   酸析 --- 氧化 --- 中和 --- 稀释 --- 排放

   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 X 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 、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(ml)
取废液量
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
106
2
50
50
15000
24
205
3
50
50
7400
24
288
4
120
40
7500
4
60~70 C
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。

   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.

   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。

   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
---- 倍
10~20 清
浅黄色 清
稍黄色
----
< 4
99.9

   三、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。

    参考文献:

   1.  二氧化氯研究进展 (中国消毒学杂志1997.1)

   2.  稳定性二氧化氯应用手册 (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)

   Inactivation of human immunodeficiency virus by a medical waste disposal process using chlorine

   dioxide. (Infect Control Hosp Epidemiol 1993)

 

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