酚醛縮聚及吸附中和法處理含酚廢水的研究
摘 要：用酚醛縮聚及吸附中和法處理樹脂廠含酚廢水，試驗表明，在加入H2SO4量為廢水量3％的條件下，利用酚醛縮聚法，對質量濃度為 1700－2 100 mg/L。的含酚廢水進行處理，可回收酚醛樹脂，使殘余含酚量降至排放標準 0.5 mg/L以下，再用活性炭吸附與工業生石灰進一步處理，廢水中的甲醛可降至0.9 mg/L。
目前，國內外處理樹脂廠含酚廢水的方法主要有：革取法。生化法、液膜法與活性炭吸附法等。革取法處理高濃度含酚廢水，除酚率能達到95％以上，但需多次萃取及反萃取，工藝繁瑣，不適宜工業推廣；生化法只用于處理低濃度含酚廢水，費用高；液膜法除酚效果雖好，但工藝復雜，操作技術高，不利于中小型企業的推廣；活性炭吸附法能夠有效的吸附有機物質，但解析困難，其再生所需設備龐大，成本較高。我們從廢水的治理與再利用出發，本著既經濟高效又簡便易行的原則，進行了多次實驗，發現采用酚醛縮聚法及吸附中和相結合的方法處理含酚廢水，既可回收酚醛樹酯，使廢水酚含量降至排放標準以下，又可使廢水處理到再利用程度。
1 試驗部分
1.1 儀器
主要儀器：721分光光度計。
1.2 試劑
4-氨基安替比林；鹽酸苯肼；甲醛。
1.3 測試方法
4-氨基安替比林比色法測揮發酚含量；鹽酸苯肼比色法測甲醛含量。
1.4 實驗步驟
1.4.1 取 250 mL原廢水樣（保定某酚醛樹脂廠廢水，酚的質量濃度平均為 1900 mg/L，甲醛的質量濃度平均為 627 mg/L），置于 500 mL三頸瓶中，加人定量HCHO及濃H2SO4，攪拌，加熱回流數小時，水樣逐漸由混濁變澄清時，停止加熱，取出樹脂稱重，處理后的殘液冷卻，測其揮發酚含量。
1.4.2 深度處理：稱取 20 g活性炭，裝人直徑為 8 mm的交換柱中，濾料高度為 250 mm，縮聚后的廢水以 3 mL/min的流速流經活性炭柱。取樣，測其揮發酚和甲醛的含量。
1.4.3 取 100 mL,經活性炭吸附后的水樣，用工業生石灰，調節pH值至6－7，過濾。
2 結果和討論
2.1 反應機理
在酸性條件下，苯酚與甲醛反應按下式進行，形成直鏈狀酚醛樹脂分子，其結構如下：
這種直鏈結構的熱塑性縮聚物，是脆的半膠質體，相對分子質量較低，能溶解于丙酮、乙醇及堿性水溶液中。與之比較，在堿性條件下，產生不溶解不熔化的網狀縮聚物，燃燒又不能產生火焰，不可回收利用，造成二次污染。從經濟效益上考慮，處理方法酸性條件優于堿性條件。
2.2 最佳條件的選擇
2.2.1 反應時間對含酚量的影響
按前述實驗步驟，在ρ（酚）為 1900 mg/L的250 mL廢液中加人 0.2 mL HCHO，加 H2SO4量為廢液體積的3％，加熱回流數小時，結果見表1。
從表1可以看出，在酸性條件下利用酚醛樹脂縮聚法處理廢水，適當延長反應時間，能夠很有效的降低酚含量。從工業上考慮，由于活性炭解析困難，再生成本高，故能在此步大幅度地降低酚的含量，可提高經濟效益。選擇時間為5h。
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