二氧化氯對(duì)苯酚廢水處理的研究
摘要:利用二氧化氯對(duì)苯酚廢水進(jìn)行處理,考察二氧化氯的加入量、廢水pH值、處理溫度等因素對(duì)苯酚廢水處理效果的影響,并通過(guò)試驗(yàn)獲得苯酚廢水處理的適宜條件。
關(guān)鍵詞:二氧化氯;處理;苯酚
苯酚是造紙、煉焦、煉油、塑料、農(nóng)藥、醫(yī)藥合成等行業(yè)生產(chǎn)的原料和中間體。含酚廢水對(duì)人類的危害非常嚴(yán)重,因此,研究水中苯酚的去除非常必要。二氧化氯的氧化能力強(qiáng),是廣譜性殺菌消毒劑和優(yōu)良的漂白劑,可用于工業(yè)廢水處理[1]。筆者就二氧化氯對(duì)苯酚的氧化性能進(jìn)行初步探討,利用穩(wěn)定的二氧化氯水溶液對(duì)苯酚廢水進(jìn)行處理,并確定適宜的處理?xiàng)l件。
1 材料與方法
1.1 儀器和試劑
儀器:722型可見分光光度計(jì)、恒溫水浴鍋。試劑:重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.100 0 mol/L)、Na2S2Os溶液(0.101 4mol/L)、20%碘化鉀溶液、(1+5)硫酸、二氧化氯儲(chǔ)備液(48o.6 mg/L)、苯酚標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1.002 9 mg/L)、4一氨基安替比林溶液、緩沖溶液、鐵氰化鉀溶液、 so4(純)、蒸餾水。
1.2 試驗(yàn)方法配置
苯酚溶液100 mL,反應(yīng)溫度為(25±0.5)℃ ,加入二氧化氯,在反應(yīng)不同時(shí)間后取樣進(jìn)行分析。苯酚濃度采用4一氨基安替比林直接光度法測(cè)定[2];二氧化氯濃度的測(cè)定采用連續(xù)碘量法[3]。
2 結(jié)果與討論
2.1 反應(yīng)時(shí)間和初始濃度對(duì)苯酚去除率的影響
配置不同苯酚初始濃度的水溶液,反應(yīng)溫度為(25±0.5)℃,加入二氧化氯(10 mg/L),在反應(yīng)不同時(shí)間后取樣進(jìn)行分析,結(jié)果如圖1所示。
在苯酚初始濃度為4,6 mg/L時(shí),在開始2—3 min,苯酚濃度下降很快,苯酚去除率達(dá)到82%左右,而苯酚濃度達(dá)到8mg/L時(shí),則在反應(yīng)6 min時(shí)才達(dá)到相同驅(qū)除率,水溶液中苯酚濃度高時(shí),反應(yīng)生成中間產(chǎn)物,并且消耗掉一定量的二氧化氯,影響了苯酚的去除。初始濃度為8 mg/L的苯酚溶液,在反應(yīng)20 min后,去除率達(dá)到93%,這說(shuō)明二氧化氯用量是決定苯酚去除率的主要因素,也說(shuō)明對(duì)苯酚的去除是十分有效的。
在相同條件下,初始濃度低的溶液苯酚降解速率更快。苯酚濃度隨降解時(shí)間的變化可用表觀一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)關(guān)系式來(lái)表示:In(Co/C)=kt;式中,k為表觀一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)速率常數(shù);t為反應(yīng)時(shí)間。擬合結(jié)果表明,苯酚初始濃度8,6、4mg/L時(shí),對(duì)應(yīng)的表觀一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)k分別為0.606 5,0.887 3、0.976 6;R 分別為0.993 4、0.935 6、0.896 8。
2.2 處理溫度對(duì)苯酚去除率的影響
廢水處理溫度的高低,直接影響著處理裝置的復(fù)雜程度和處理費(fèi)用。若要求處理溫度較高時(shí),處理低溫廢水就需要加熱設(shè)施,這不僅使處理裝置復(fù)雜和處理操作麻煩,而且也增加了設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。處理時(shí)間為20 min,考察處理溫度對(duì)去除率的影響,結(jié)果見圖2。隨處理溫度的升高,苯酚去除率提高,但影響不大,在l0℃時(shí),處理20min,苯酚的去除率達(dá)87%以上。這表明利用二氧化氯處理含酚廢水不要求高的處理溫度,不必增添加熱設(shè)施,低溫下也有較好的處理效果。
2.3 pH值對(duì)去除率的影響
配置苯酚溶液,當(dāng)pH值小于8時(shí),苯酚去除率變化不大,但當(dāng)溶液pH值大于8時(shí),苯酚去除率明顯下降。因此,利用二氧化氯處理含苯酚廢水應(yīng)控制廢水pH值小于8(圖3)。
3 結(jié)論
利用二氧化氯水溶液進(jìn)行苯酚廢水處理,不僅方便、安全,操作也十分簡(jiǎn)單,直接將其按一定量加入廢水中,攪拌均勻,維持一定的處理時(shí)間,即可達(dá)到良好的處理效果,不存在二次污染。處理1 nag苯酚廢水:二氧化氯加入量為2.5~ 3.0mg、廢水pH值<8、廢水處理時(shí)間>30 min、廢水處理溫度為室溫。
參考文獻(xiàn)
[1]黃君禮.飲用水處理中二氧化氯的評(píng)述[J]環(huán)境科學(xué)叢刊1992,13(1):1—120.
[2]國(guó)家環(huán)保局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2OO2:460一,164.
[3]王麗,黃君禮,李海波,等.水中a 連續(xù)碘量法測(cè)定[J].哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào),1997,3O(4):66—71.
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