摘要:利用二氧化氯對苯酚廢水進行處理,考察二氧化氯的加入量、廢水pH值、處理溫度等因素對苯酚廢水處理效果的影響,并通過試驗獲得苯酚廢水處理的適宜條件。
關鍵詞:二氧化氯;處理;苯酚
苯酚是造紙、煉焦、煉油、塑料、農藥、醫藥合成等行業生產的原料和中間體。含酚廢水對人類的危害非常嚴重,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,是廣譜性殺菌消毒劑和優良的漂白劑,可用于工業廢水處理[1]。筆者就二氧化氯對苯酚的氧化性能進行初步探討,利用穩定的二氧化氯水溶液對苯酚廢水進行處理,并確定適宜的處理條件。
1 材料與方法
1.1 儀器和試劑
儀器:722型可見分光光度計、恒溫水浴鍋。試劑:重鉻酸鉀標準溶液(0.100 0 mol/L)、Na2S2Os溶液(0.101 4mol/L)、20%碘化鉀溶液、(1+5)硫酸、二氧化氯儲備液(48o.6 mg/L)、苯酚標準儲備液(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 試驗方法配置
苯酚溶液100 mL,反應溫度為(25±0.5)℃ ,加入二氧化氯,在反應不同時間后取樣進行分析。苯酚濃度采用4一氨基安替比林直接光度法測定[2];二氧化氯濃度的測定采用連續碘量法[3]。
2 結果與討論
2.1 反應時間和初始濃度對苯酚去除率的影響
配置不同苯酚初始濃度的水溶液,反應溫度為(25±0.5)℃,加入二氧化氯(10 mg/L),在反應不同時間后取樣進行分析,結果如圖1所示。
在苯酚初始濃度為4,6 mg/L時,在開始2—3 min,苯酚濃度下降很快,苯酚去除率達到82%左右,而苯酚濃度達到8mg/L時,則在反應6 min時才達到相同驅除率,水溶液中苯酚濃度高時,反應生成中間產物,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20 min后,去除率達到93%,這說明二氧化氯用量是決定苯酚去除率的主要因素,也說明對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。苯酚濃度隨降解時間的變化可用表觀一級反應動力學關系式來表示:In(Co/C)=kt;式中,k為表觀一級反應動力學速率常數;t為反應時間。擬合結果表明,苯酚初始濃度8,6、4mg/L時,對應的表觀一級反應動力學速率常數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雜程度和處理費用。若要求處理溫度較高時,處理低溫廢水就需要加熱設施,這不僅使處理裝置復雜和處理操作麻煩,而且也增加了設備投資和運行費用。處理時間為20 min,考察處理溫度對去除率的影響,結果見圖2。隨處理溫度的升高,苯酚去除率提高,但影響不大,在l0℃時,處理20min,苯酚的去除率達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,不必增添加熱設施,低溫下也有較好的處理效果。
2.3 pH值對去除率的影響
配置苯酚溶液,當pH值小于8時,苯酚去除率變化不大,但當溶液pH值大于8時,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控制廢水pH值小于8(圖3)。
3 結論
利用二氧化氯水溶液進行苯酚廢水處理,不僅方便、安全,操作也十分簡單,直接將其按一定量加入廢水中,攪拌均勻,維持一定的處理時間,即可達到良好的處理效果,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、廢水處理時間>30 min、廢水處理溫度為室溫。
參考文獻
[1]黃君禮.飲用水處理中二氧化氯的評述[J]環境科學叢刊1992,13(1):1—120.
[2]國家環保局.水和廢水監測分析方法[M].北京:中國環境科學出版社,2OO2:460一,164.
[3]王麗,黃君禮,李海波,等.水中a 連續碘量法測定[J].哈爾濱建筑大學學報,1997,3O(4):66—71. 來源:谷騰水網 作者: 唐世剛