【摘要】本文介绍了含酚废水处理技术的原理、方法及其应用现状和研究进展,并对含酚废水处理的未来发展方向进行了探论。
【关键词】含酚废水处理技术;研究进展
酚类化合物属于芳烃类化合物,主要来源于焦化石油、化工等工业生产中。含酚废水主要包括苯酚、对硝基苯酚和氯酚等有毒有害污染物,是一种典型的难降解有机废水。这种废水若不经处理任意排放,会对人体、水体、鱼类以及农作物带来严重危害。因此,美国卫生机构规定饮用水中酚的含量必须低于1mg/L,而我国工业废水排放标准亦规定工业废水中酚含量不得高于5mg/L[1]。鉴于含酚废水的严重不良影响,大力开展含酚废水的治理研究,不断改进含酚废水的处理技术,是保护环境和造福人类的重要任务。为提高含酚度水处理效果,现将一些含酚废水的处理工艺的现状与进展分述如下。
1物理法
1.1吸附法
吸附法是利用吸附剂的多孔性质将废水中的酚类物质吸附,处理效果好、可回收有用物料,并且可以重复利用某些吸附剂。常用的吸附剂有活性炭、吸附树脂、沸石以及粘土矿物等。表1比较了两种新型吸附剂吸附处理方法。
1.2掺Al-TiO2改性膨润土处理法
膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的天然非金属矿物,具有良好的阳离子交换性、吸附性和膨胀性[2],对于含酚废水有很好的去除效果。陈仕稳等将AlCl3掺杂在TiO2上,制成掺Al-TiO2改性剂,并利用其在微波辐射条件下改性膨润土,使得改性后的膨润土对含酚废水的处理效果更好,并且发现:当含酚废水的初始浓度为200mg/L时,TiO2和AlCl3的用量分别为14mmol/10g和2mmol/10g,微波辐射时间为8min,辐射功率为260W,pH值为8.5,膨润土的量为2g/L,此时的去除率最高,高达84%以上。
2化学法
2.1BiVO4光催化降解法BiVO4由Bi(NO3)3•5H2O和NaVO3•2H2O为原料,采用水热法合成的。孙立等采用BiVO4作为催化剂,对光催化降解含酚废水有很大的作用。其研究发现:当模拟含酚废水用量为30mL时,温度为160℃,BiVO4的加入量为0.03g,H2O2用量为5.4mL,光照时间为1.0h时,此时光催化降解含酚废水的效率最高。另外,实验表明对含酚废水的降解效果影响最大为BiVO4催化剂的用量。2.2电解法在电解反应中,中间产物或者终极产物会有很高的化学活性,对处理含酚废水有较显著的效果。表2对比了两种电解法在处理含酚废水时的差异。
3生物化学法
3.1菹草和豆瓣菜去除法
菹草和豆瓣菜去除法属于生物处理法,相对于物理化学法来说,生物法的处理量比较大,且没有二次污染,在对于含酚废水的无害化处理中具有很大的潜力。董晓丽等人在对菹草和豆瓣菜去除含酚废水的研究中发现:在温度为8℃,处理时间为2h,菹草重量为0.5g时,菹草对含酚废水的处理效果最好,去除率达到78.69%;当温度为28℃,处理时间为2h,豆瓣菜重量为0.5g时,豆瓣菜对含酚废水的处理效果最好,去除率达到82.86%。然而,菹草和豆瓣菜对低浓度的含酚废水去除效果好,高浓度则不然。
3.2固定化白腐真菌处理法
白腐真菌是一类腐生的丝状真菌,主要是从腐烂的木桩,枯枝上分离出来的,由于其分泌的胞外木质素降解酶具有非特异性和无需底物诱导的独特性能,使得它对许多结构不同、高毒性、高分子难降解环境污染物具有很好的处理效果,利用白腐真菌处理含酚废水成本低,效果好,且不会造成二次污染。当含酚废水浓度为250mg/L以下,pH值为6.5,温度为30℃,白腐真菌以木屑为载体时,此时去除率最高,达到89.97%。
4结语
由上可知,对于不同浓度的含酚废水,可以采用不同的处理方法,有时候采取联合工艺会取得更佳的处理效果。针对一些高浓度的含酚废水,可以对其先进行预处理,降低酚的浓度后再进行去除或者回收。但是,在追求高效去除酚工艺的同时,还应考虑环境问题以及经济效益,总之,我们要研究一些效率高、成本低、对环境无害、能够回收利用酚的处理工艺,只有这样才能在含酚废水的处理工艺中走的更远。
参考文献:
[1]张威,张文卿.国内外含酚废水处理技术的研究与进展[J].环境保护和循环经济,2008(2):29-31.
[2]陈仕稳,聂锦旭,吴光锋,等.掺Al-TiO2改性膨润土处理含酚废水的试验研究[J].非金属矿,2014,37(6):78-80.
作者:卢婷 柳娴 单位:湖南工业大学