电化学除废水中的酚
写完整论文给你不太可能,只好提供一些素材给你,请你再适当编辑(我想也不难)。
有《电化学降解含酚焦化废水的研究》一篇供参考:
摘 要:选用Ti/Ir2O3/RuO2为阳极,C—PTFE气体扩散电极为阴极降解模拟含酚焦化废水。利用正交实验,求出最佳操作条件。考察了苯酚浓度、电流密度、电解质浓度、pH值等因素对苯酚去除效率的影响。对电化学降解苯酚进行动力学分析,结果证明了其反应为一级动力学反应。关键词:正交实验;焦化废水;降解处理;电化学方法;苯酚
下载地址:http://www.chinacitywater.org/rdzt/jhfsh/15628.shtml
含有酚类物质的废水来源广泛,危害较大。焦化厂、煤气厂、煤气发生站产生大量含酚废水,酚浓度达1000~3000 毫克/升,还含有油、悬浮物、硫化物、氨氮、氰化物等污染物。石油炼制厂、页岩炼油厂、木材防腐厂、木材干馏厂,以及用酚作原料或合成酚的各种工业,如树脂、合成纤维、染料、医药、香料、农药、炸药、玻璃纤维、油漆、消毒剂、上浮剂、化学试剂等工业生产过程中都可产生不同数量和性质的含酚废水。
含酚废水不经处理排入水体,会危害水生生物的繁殖和生存。水体含酚0.1~0.2毫克/升,鱼肉就有酚味;含酚1毫克/升,会影响鱼产卵和回游,含酚5~10毫克/升,鱼类就会大量死亡。饮用水含酚,能影响人体健康。即使酚浓度只有0.002毫克/升,用氯消毒也会产生氯酚恶臭。农作物经高浓度含酚废水灌溉,会枯萎死亡。
世界上有许多水体遭到含酚废水的污染,例如密西西比河、莱茵河、伏尔加河、松花江等。防止含酚废水对环境的污染已引起普遍重视。关于含酚废水处理技术的研究,英国、苏联早在20世纪30年代就开始进行,中国是从50年代开始的。一些国家兴建了处理含酚废水的构筑物,广泛开展了各种研究工作。解决含酚废水问题,目前有两个基本途径。一是改革工艺,降低废水含酚浓度,或将废水循环重复使用,减少排出量。如中国的一些煤气站采用闭路循环系统后,消除了对江河的酚污染;苏联把焦化厂含酚废水掺入其他工业冷却循环用水系统;美国道氏化学公司把酚和氯碱的生产合为一个“闭路生产圈”,不排出废水。二是对废水进行回收利用。酚是重要的化工原料。从废水中提酚,是酚的一个重要来源。德意志联邦共和国每年从焦化厂、煤气厂含酚废水中回收的酚达1万吨。
对高浓度含酚(酚大于1000毫克/升)废水通常先进行回收,再进行无害化处理。
从废水中回收酚的方法以往主要有:
萃取法 这种方法脱酚效率高,萃取剂来源广泛,得到广泛应用。中国已有几十座萃取脱酚装置在运行。美国约有三分之一、波兰约有四分之一的焦化厂采用溶剂萃取法脱酚。常用的萃取剂为苯、重苯、醋酸丁酯、轻油等。脉冲筛板萃取塔的设备不甚复杂,脱酚效率一般为93~97%,在中国普遍使用。图2为中国某煤气厂含酚废水的萃取脱酚和生物处理的流程图。这家工厂产生的高浓度含酚蒸氨废液(含酚2500~3000毫克/升)经除油、沉淀、冷却后送入脉冲萃取塔,脱酚后的出水(含酚100~150毫克/升)进入中间水罐,与低浓度的含酚终冷废水混合,用泵送入曝气池,池入口废水的含酚浓度如为50毫克/升,池出水含酚浓度一般可降到0.5毫克/升。萃取剂中的酚在碱洗塔中和碱液结合为酚钠盐,进入酚钠槽进行脱钠,回收酚。萃取剂经碱洗、再生、循环使用。
离心萃取机是一种萃取效率高、体积小、溶剂用量小的装置,脱酚率可达99%。美国、日本、德意志联邦共和国已用于生产。
蒸汽脱酚法 采用较早的脱酚方法,操作简单,适用于处理含挥发酚为主的废水。此法的实质在于酚与水蒸汽形成的共沸的混合物,水中的酚转入蒸汽中而使废水得到净化,再用碱液洗涤含酚蒸汽以回收酚。脱酚率约80% 左右。美国有的工厂用此法处理来自焦油提取、对异丙基苯-酚生产等废水,曾获得97%的脱酚效率。此法不用有机溶剂,回收酚的质量好,处理水量较大,操作较简单;但只能回收挥发酚,蒸汽用量大,脱酚塔塔体庞大,废水中剩余酚浓度较高。
吸附法 应用较多的是活性炭吸附。美国、英国用此法从水质较单纯的化工厂、农药厂废水中回收酚。英国菲逊·比斯特农业化学公司的废水经活性炭吸附处理,酚含量由800毫克/升降为8毫克/升,脱酚效率达99%。用活性炭滤器作为炼油厂废水高度净化设备,已在中国湖南长岭炼油厂、北京东方红炼油厂使用。捷克斯洛伐克相当普遍地用廉价的吸附剂炉渣处理焦化厂含酚废水,除酚效率可达75%。美国用大孔吸附树脂从含酚废水中回收酚获得成功。
离子交换法 用离子交换剂脱酚,以弱碱性阴离子交换树脂吸附和再生回收酚的效果为最好。德意志联邦共和国早在50年代就用弱碱型阴离子交换树脂从煤气厂、焦化厂等废水中回收大量的酚。中国在医药工业中已广泛应用磺化煤滤器脱酚,上海第六制药厂的磺化煤吸附脱酚效率可达98%以上。
化学沉淀法 投加化学药剂使废水中的酚生成沉淀物而分离回收,如树脂厂中的高浓度含酚和甲醛的废水经进一步蒸发浓缩后使酚与甲醛缩合成酚醛树脂;用氧化钙使泥煤煤气站废水中的酚、脂肪酸转变为钙盐再进一步回收。
生物法 浓度较低没有回收价值的含酚废水,或经回收处理后每升含酚数十至数百毫克的废水需进行净化处理,然后排放或回用。常用的净化处理方法有:①活性污泥法:处理效果好,费用较低。随活性污泥生物学研究的进展,活性污泥培育技术的提高,特别是高效破酚菌种的驯化和应用,以及新型高效能装置的出现,使此法成为处理各种含酚废水的主要方法。除酚效率可达到95~99%。②生物滤池法:对负荷变动的适应性强,操作管理简单。近年来出现了塑料滤料滤池、塔式生物滤池、生物转盘等,克服了普通滤池占地面积大、处理效率低的缺点,已应用于焦化厂、煤气厂、化学纤维厂的含酚废水处理。③氧化塘法:利用自然生物作用进行净化。美国使用较多,用于处理炼油厂、焦化厂等的含酚废水。此法处理费用低,但占地面积大,如具备土地条件,可考虑采用。
近年来,。随着电力工业的发展,特别是近代大力发展水力发电和核电,电能成本降低,为电化学在治理废水方面的应用开辟里很好的前景。
用于废水处理的电化学方法有电解法(氧化或还原),电气俘法,电凝聚法和电渗析法等。电化学方法已用于电镀废水,化工废水,染料废水,造纸废水,皮革废水,生化废水和制药废水等废水治理。以及用于水处理剂的电化学合成。
电解絮凝法处理有机废水 电解絮凝法实验用石墨做阴极,阳极分别用不锈钢,铝板和铁板实验,发现用铝电极效果好,槽电压为10V,电流密度12.5/Am2 ,电解12 h.原水COD2458mg/L ,BOD5355.80mg/ L ,TP 7078mg/ L , TN 37.59mg/L, 悬浮物670 mg/ L ,色度160,电凝聚后,悬浮物去除率100%,COD去除率94.62%,BOD5去除率90.83%,tp去除率为100%,TN去除率为77.76%,色度去除率为100%,表明有明显的处理效果,具有设备简单,操作容易,处理费用很低等优点。
间接氧化法处理污水 间接氧化法是在阳极反应过程中,先生成具有较强氧化性质的化学活性物质,再利用这些物质对难降解物质进行分解,氯气、次氯酸跟等均可作为有机物的氧化中介,其还原电势越弱,氧化中介效果越好。间接氧化已经在苯、苯酚、油和氯化物的氧化过程中得到验证。由硝基氯苯生产对硝基酚的废水,进沉淀、萃取分离后,酚的质量浓度仍有数百毫克每升 ,并含有大量的氯化钠,可用电解法生产氯与次氯酸根氧化废水中的有机物,氧化后尾液中仍含有次氯酸根,再与原水混合作进一步氧化,脱酚率达99%。
苯酚萃取的原理离心萃取机工作原理操作
离心萃取机工作原理目前印染废水处理方法主要有混凝沉淀法、吸附法、萃取法、膜分离法、高级氧化法和生化法等。在经过大量数据研究得出,使用萃取法进行印染废水处理效果较好。针对印染废水的处理,天一萃取采用离心萃取机,结合复合式萃取剂进行实验,详细介绍离心萃取机在印染废水处理中的应用。
离心萃取机工作原理萃取过程:
首先将两相溶液按一定比例分别从两个进料管口进入转鼓和壳体之间形成的混合区内,借助转鼓的旋转,通过涡轮.盘和叶轮使两相快速混合和分散,两相溶液得到充分的传质,完成混合传质过程。经过混合的两相液体在涡流盘的作用下进入转鼓,在离心力的作用下,完成两相分离过程。
萃取后的负载有机相需要进行反萃取,以碱液溶液为反萃剂对负载有机相进行反萃,反萃后的再生萃取剂可反复利用多次而不影响萃取效果。
离心萃取机工作原理N,N-二甲基甲酰胺,简称DMF,是一种无色、透明的液体,极性较强,可于水、醚、酮、脂、不饱和烃芳香烃等混溶,有“万有溶剂”之称,被广泛应用于石油化工、有机合成、无机化工、农.药、制.药等领域。DMF可以通过呼吸、皮肤接触损坏人体健康,几次损害眼睛,人体长期接触或吸.入会阻碍血机并造成肝.脏阻碍。在水中会导致生物化学耗氧量和氮含量增加。废水pH值调至0.5左右,萃取后废水COD值降至1000mg/L以下,H酸含量低于0.1%,处理后的废水颜色近无色,可以直接进入下一工段的处理。采用10%的碱液(NaOH溶液)进行反萃,反萃后有机相中H酸残留低于0.5%,可以循环使用。宁夏某化.工厂生产的H酸废水。
离心萃取机工作原理应用举例:含酚废水处理工艺流程设计:萃取阶段:含酚废水进入离心萃取机,同时,萃取剂也按比例进入离心萃取机,经过2-3萃取脱酚后,废水排出排出离心萃取机。反萃阶段:含苯酚萃取剂(负载有机相)进入反萃取机,同时,液碱按比例进入反萃取机对含酚萃取剂进行2-3台反萃取、碱洗,进过碱洗后的萃取剂可循环使用。反萃后产生的酚钠液排出反萃取机进行酚钠回收再利用。
离心萃取机工作原理在福板形成的隔舱区内,混合液很快与转鼓同步回转,在离心力的作用下,比重大的重相液在向上流动过程中逐步远离转鼓中心而靠向转鼓壁比重小的轻相液体逐步远离转鼓壁而靠向中心,澄清后的两相液体终分别通过各自堰板进入收集室并由引管分别引出机外,完成两相分离过程。随着化工行业的不断发展,企业生产过程中产生的废水量也在不断增加。其中焦化厂生产时会产生大量含酚废水,此类废水具有毒性,生化性差,且成分比较复杂,如果直接进行排放,会对环境和人体造成危害,因此针对焦化厂含酚废水处理是目前废水处理的重点之一。目前含酚废水的处理方法主要用生物法、化学法、物理法等,而常用的方法是溶剂萃取法。溶剂萃取法处理含酚废水具有回收率高、溶剂可重复利用、成本低等优点。
因为酚萃取时需要较大量的酸,所以要在酸性条件下萃取分液。
含酚废水的处理方法的萃取法和活性炭吸附法对高含酚废水的处理效果较好,但是萃取法对于萃取环境与工艺有较高的要求,含酚废水一般为碱性。
而萃取除酚需要在酸性条件下进行,所以萃取时需要较大量的酸,并且萃取法需要足够的温度,容易产生二次污染,萃取剂回收也需要较高的能耗;而活性炭吸附法存在易饱和、解析困难的缺点,且再生成本高,也容易导致二次污染。
因此,现有的含酚废水处理方法在处理高含酚废水时,普遍存在着处理难度大、处理效率低、处理成本高等问题。
主要代表物有:
1、苯酚, 俗称石炭酸,除来源于煤焦油外,还可由氯苯水解或异丙苯氧化等方法制备;有机合成的重要原料,多用于制造塑料、医药、农药、染料等。
2、对苯二酚,无色晶体,易被氧化为对苯醌,可用作显影剂、抗氧化剂、阻聚剂。
3、萘酚,有α、β两种异构体。 α-萘酚和β-萘酚分别与三氯化铁生成紫色和绿色沉淀;可由相应的萘磺酸钠经碱熔而制得。也可在酸性条件下,由萘胺水解得到。
以上内容参考:百度百科—酚
2、热源强度。
3、煮沸时间和滴定速度。糖类与硫酸加热产生糠醛或糠醛衍生物,然后用苯酚显色,由于不同糖类可以得到不同色泽,可制成对应的各类糖的标准曲线,借此可以测定样品中的糖
2、水杨酸是植物的一种次生代谢产物,具有多种生理调节作用,属于酚类化合物有一个苯环,在一定波长的紫外光激发下有一个特定的荧光发射峰起到了萃取的效果。
2,下层液体显紫色,结果是都显紫色,且深浅一样,原因是苯酚在苯中和在废水中是按比例分配的
2.加FeCl3试液,酚羟基使溶液显紫色,加溴水,能产生白色沉淀
3.可以用萃取法,化学氧化,酚醛缩合,微生物发酵等多种方法
4.高浓度可采用酚醛缩合和微生物发酵等
5.NaOH,乙醇,过量CO2,苯酚