底泥对苯酚的吸附作用注意事项
底泥/悬浮颗粒物是水中污染物的源和汇。水体中有机污染物的迁移转化途径很多,如挥发、扩散、化学或生物降解等,其中底泥/悬浮颗粒物的吸附作用对有机污染物的迁移、转化、归趋及生物效应有重要影响,在某种程度上起着决定作用。底泥对有机物的吸附主要包括分配作用和表面吸附。
苯酚是化学工业的基本原料,也是水体中常见的有机污染物。底泥对苯酚的吸附作用与其组成、结构等有关。吸附作用的强弱可用吸附系数表示。探讨底泥对苯酚的吸附作用对了解苯酚在水/沉积物多介质的环境化学行为,乃至水污染防治都具有重要的意义。
本实验以两种不同组成的底泥为吸附剂,吸附水中的苯酚,测出吸附等温线
活性炭能吸附苯酚那是确定的,而且现在好多含酚废水的处理就是用活性炭来吸附的。
至于如何提高活性炭对苯酚的吸附性能这是一直都有好多学者在研究的。其中一个研究方向是改性活性炭,就是改变活性炭的表面官能团。
改性一般分有氧化改性、还原改性和负载金属改性。
1、氧化改性
目的是提高活性炭表面的酸性含氧基团的含量。如羧基、酚羟基、酯基等,同时增强了表面的极性,一方面活性炭与水的亲和力增大了,另一方面活性炭对极性有机物的亲和力也增大了。
大多数学都都是采用HNO3对活性炭进行改性,当然还有用到H2O2 H2SO4、HCl、HClO3等。
2、还原改性
目的是提高活性炭表面的含氧性基团的比含量,增强活性炭的非极性。
通常用到的还原剂有H2、N2、NaOH等
不同用途的活性炭应采用不同的改性方法。不一定是改性后就一定会对某种物质的吸附量大大的增强,有时却会使其变小。有学者总结说,还原改性活性炭对水溶液中的有机物的吸附有更好的效果;氧化改性和还原改性活性炭对气态极性有机物的吸附有更好的效果。
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苯酚钠在水中的溶解度较苯中大但仍相当小(相似相溶,苯酚钠为离子化合物,苯为非极性溶剂,水为极性溶剂,因此在水中的溶解的要大一些),苯与水溶性小,因此可以使用分液漏斗分液,关键是充分搅拌。
苯酚读běn fēn。
网络解释:
苯酚(Phenol,C6H5OH)是一种具有特殊气味的无色针状晶体,有毒,是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物(如阿司匹林)的重要原料。也可用于消毒外科器械和排泄物的处理,皮肤杀菌、止痒及中耳炎。
熔点43℃,常温下微溶于水,易溶于有机溶剂;当温度高于65℃时,能跟水以任意比例互溶。苯酚有腐蚀性,接触后会使局部蛋白质变性,其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤。小部分苯酚暴露在空气中被氧气氧化为醌而呈粉红色。遇三价铁离子变紫,通常用此方法来检验苯酚。
例句:
1、异丙苯法是苯酚、丙酮的代表性工业制备方法,主要由烃化、氧化、精制、回收四个工序组成。
2、以苯酚、壬烯为主要原料合成壬基酚。废铁桶内残留的苯酚、四羟基苯硫酚、三溴苯胺等危险废物,在拆解处理过程中发生挥发。
3、介绍了邻苯二酚的合成方法,综述了在催化剂作用下过氧化氢直接氧化苯酚法合成邻苯二酚的技术进展。
4、通过矸石基吸附剂对苯酚的吸附实验,给出了矸石基吸附剂对它的吸附等温线。
5、为探讨在超临界状态下苯酚水溶液的氧化分解情况,应用了间歇式高压釜进行了实验。
水滑石在在催化方面,医药方面,离子交换和吸附方面都有很广泛的应用。
一、在催化方面的应用
因水滑石具有独特的结构特性,从而可以作为碱性催化剂、氧化还原催化剂以及催化剂载体。如:它可以作为加氢、重整、裂解、缩聚、聚合等反应的催化剂;Suzuki和Reichle分别报道了用水滑石及不同阴离子取代的水滑石作2-羟基丁醛缩聚反应的催化剂,以及用含稀土La水滑石催化合成邻苯二甲酸二戊酯等。
LDHs作为多相碱性催化剂,在许多反应中正在取代N a O H 、K O H 等传统碱性催化剂。由于同多和杂多阴离子柱撑水滑石具有独特的性能,如具有可调变的孔道结构及较强的择形催化和酸碱性能而倍受人们的重视。
文献报道比较多的主要是采用二元、三元同多或杂多酸阴离子做柱撑剂,用它们考察过的催化反应有加氢、重整、裂解、缩聚、费—托合成制低碳醇、酯化、催化氧化等。
二、医药方面的应用
水滑石类化合物可以作为治疗胃病如胃炎、胃溃疡、十二指肠溃疡等常见疾病上述胃病一般是由于胃酸过多并积累,胃长期处于酸性环境之中而导致的慢性病,其治疗方法主要是通过采用碱性的药物,通过中和反应调节胃液pH值,适当抑制胃蛋白酶的活性,使胃组织功能恢复正常。
采用水滑石,其缓冲范围是pH值=3~5,能够有效地抑制胃蛋白酶的活性,药效显著且持久,它作为抗酸药,在迅速取代第一代氢氧化铝类传统抗酸药。
研究证明,通过改进水滑石的阴离子组成,得到一些含磷酸盐阴离子的类水滑石,它们作为抗酸药,将继承传统抗酸药的优点,并且可以避免导致软骨病和缺磷综合症等副作用的发生。
三、离子交换和吸附方面的应用
LDHs可以作为阴离子交换剂使用。LDHs的阴离子交换能力与其层间的阴离子种类有关,阴离子交换能力顺序是CO3>SO4>HPO4>F>Cl>B(OH)4>NO3。高价阴离子易于交换进入LDH层间,低价阴离子易于被交换出来。LDHs由于具有较大的内表面积,容易接受客体分子,可被用来作为吸附剂。
目前,在印染、造纸、电镀和核废水处理等方面已有使用LDH、LDO作为离子交换剂或吸附剂的研究报道。
如用LDH 通过离子交换法去除溶液中某些金属离子的络合阴离子,如Ni(CN)4、CrO4等;用Li和Al与直链酸构成的LDH可以作为疏水性化合物的吸附剂;利用LDH的选择性以及异构体不同的插入能力来分离异构体;LDH 、LDO作为一种具有很大潜力的酚类吸附剂,可以从废水中吸附三氯苯酚(TCP)、三硝基苯酚(TNP)等。
LDHs的离子交换性能与阴离子交换树脂相似,但其离子交换容量相对较大(如水滑石,3.33meq/g)、耐高温(300℃)、耐辐射、不老化、密度大体积小,上述特点尤其适合于核动力装置上放射性废水的处理。
如在核废水中放射性I-离子的处理可以用LDH。LDO对于金属离子具有较强的吸附能力。如核废水中的Co离子,可以使用LDO 处理,它不仅吸附Co阳离子还同时吸附溶液中的阴离子,如SO4等,它可以在较高的温度下(500℃)进行,与离子交换树脂相比具有不可比拟的优势。
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%。
如果是要净化成饮用水(少量的),可以先过滤,再用家用净水器处理。若果是工业应用,需要大量处理,那么可以采用高浊度污水净化器
适用范围
锅炉湿法除尘冲渣污水净化;陶瓷、建材行业高悬浮物污水;铸造行业清砂污水;磨料行业微粉生产污水;煤矿矿井污水和洗矿污水以及冶金、化工行业高浊度污水的快速净化,实现工业用水的闭路循环使用并回收珍贵物料江河湖水净化成饮用水领域。
主要技术内容
一、基本原理
YZJ系列高浊度污水净化器是采用水力旋流和水力循环等流体力学原理,通过投加少量的絮凝剂使污水中的细小悬浮物凝聚成较大悬浮颗粒,利用惯性分离技术和活性污泥吸附反应使水中悬浮物凝聚分离。
二、技术关键
特有的水力旋流和水力循环反应器的旋流喷嘴设计使得污水能很好的与混凝药剂反应,同时提供良好的水力分离条件;高效的悬浮物惯性分离系统和污泥浓缩仓设计,使外排污泥的含水率降低;独特的多向旋转水流反洗喷嘴使滤料反洗更彻底。
典型规模
87.6万吨/年(100吨/小时)
主要技术指标及条件
一、技术指标
处理水量:2t/h-250t/h ;进水SS<5000mg/l;出水SS<5mg/l;原水温度5-40℃;反冲洗强度6-10L/m2s;反冲洗周期8-16h;
排泥周期4-8h。
二、条件要求
进水SS<5000mg/l;进水PH = 6-9;原水温度5-40℃;
反冲洗强度6-10L/m2s;占地面积12-200m2。
主要设备及运行管理
一、主要设备
高浊度污水净化器,加药装置,污水泵,清水泵(净化水回用)
二、运行管理
该污水处理系统只采用一台污水泵提升污水送入高浊度污水净化器,完成自动吸药和污水反应、絮凝、沉淀分离、过滤的污水净化全过程,设备运行期间只须定期向加药装置投加絮凝药剂和定期排泥反冲洗,水处理系统管理、操作简单方便。
投资效益分析
(贵州省、贵阳南明烟叶复烤厂2400吨/天锅炉除尘冲渣废水净化回用工程)
一、投资情况(1998年价格)
总投资 66万元
其中:设备投资 52万元
主体设备寿命 20年
运行费用:(电费、药剂费、人工费、维修费、设备折旧等费用)47.5万元/年
回收年限 1.2年
二、经济效益分析
全年节水: 72万吨/年
全年节约水总费用: 112.2万元/年
运行成本: 47.5万元/年
每年产生经济效益: 64.7万元/年
三、环境效益分析
1、削减锅炉除尘冲渣污水排放量80万吨/年。
2、处理后污水部分回用或全部实现闭路循环使用,实现零排放。
3、不污染地表水和地下水源,节约大量水资源,改善企业环境,减少市政排水负担和减轻市政供水紧张压力。