難生物降解酚醛廢水氧化-絮凝-機械膜聯(lián)合處理新技術(shù).pdf

1、本文通過對酚醛樹脂生產(chǎn)工藝的調(diào)查及廢水水質(zhì)分析，掌握了廢水來源、分布、成分及排放規(guī)律等，識別了廢水具有酚醛等有機物高濃度、pH低、強腐蝕性和生物毒性大等特點，了解了該廢水因難生物降解、治理成本高、效果差等問題長期困擾產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，酚醛廢水的治理頗受各國學(xué)者和專家的普遍關(guān)注。本論文為達到出水滿足直接進入生化池的水質(zhì)要求，采用基于高級催化氧化法的高效去除酚醛的O3/MgO/H2O2與除濁除SS的混凝—機械膜過濾聯(lián)用，具有操作簡單，運行穩(wěn)定，處

2、理效果好等優(yōu)點，該技術(shù)能顯著降低水體毒性并使得水體的可生化性大大提高，為后續(xù)的生化處理提供了可能性。
　　論文以濟南圣泉集團實際生產(chǎn)酚醛樹脂廢水為對象，研究O3/MgO/H2O2—絮凝—機械膜過濾法聯(lián)合工藝對酚醛樹脂生產(chǎn)廢水的處理效果，探究出最佳反應(yīng)參數(shù)，得到了良好運行效果。主要研究內(nèi)容和研究結(jié)論如下:
　　(1)針對國標(biāo)法測定工業(yè)廢水中高濃度苯酚和甲醛存在的操作過程繁瑣、耗時、測定結(jié)果準(zhǔn)確度低的問題，通過研究可以同時檢測苯

3、酚和甲醛的衍生、萃取和氣相色譜分離條件及方法的可行性分析，建立了衍生—萃取—毛細管氣相色譜法同步測定酚醛廢水中高濃度苯酚和甲醛的分析方法。優(yōu)化后的條件為:衍生劑:2，4-二硝基苯肼(DNPH);衍生溫度:65℃;衍生劑用量:25ml;衍生時間:20min;萃取溶劑:三氯甲烷;超聲時間:5min。兩者的線性方程、相關(guān)系數(shù)、線性范圍分別為:苯酚y=9.5845ρ+302.98，0.99979，5.0～1.00×104mg/L;甲醛y=33.

4、934ρ-174.1，0.99952，2.0～5.00×103mg/L。分別對甲醛和苯酚溶液進行高、中、低濃度的加標(biāo)回收試驗，其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.920％～2.80％，加標(biāo)回收率為92.0％～103％。與國標(biāo)法相比較，衍生—萃取—毛細管氣相色譜法的測定時間可減少3/4，溶劑消耗量也大大降低且準(zhǔn)確度和精密度更高，為工業(yè)廢水中甲醛和苯酚的高含量檢測提供了新的方法。
　　(2)針對酚醛樹脂生產(chǎn)廢水中含有高濃度苯酚和甲醛的問題，采用基于C

5、AOP的O3/MgO/H2O2技術(shù)進行酚醛廢水的氧化處理，采用煅燒法制備了高效催化劑MgO，系統(tǒng)地研究了O3/MgO/H2O2試驗中反應(yīng)時間、初始pH值、H2O2投加量、MgO投加量、O3濃度等因素對氧化處理酚醛樹脂生產(chǎn)廢水中苯酚、甲醛、BOD、COD等去除效果的影響，獲得了最優(yōu)參數(shù)。通過在O3/MgO/H2O2過程中加入自由基清除劑前后苯酚和甲醛去除率的變化情況，探究了O3/MgO/H2O2過程中的氧化機理。最佳條件為:反應(yīng)時間120

6、min，初始pH等于8.0，H2O2投加量5g/L、MgO投加量6g/L、O3濃度為0.25g/L。此時，O3/MgO/H2O2催化氧化處理酚醛樹脂生產(chǎn)廢水去除效果最好，苯酚去除率達到91.8％左右，甲醛去除率達到85.2％，BOD和COD去除率分別為33.3％和72.8％，B/C由0.160提升到0.360，氧化機理主要為自由基氧化。
　　(3)針對酚醛廢水中存在較高濃度的膠體和SS，對O3/MgO/H2O2氧化反應(yīng)后的出水進行

7、絮凝沉淀試驗，系統(tǒng)地研究了混凝試驗中水樣pH、聚合氯化鋁(PAC)和陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)的投加量對混凝過程中濁度、SS、BOD、COD、苯酚和甲醛去除效果的影響。結(jié)果表明:①當(dāng)pH值在5.0～8.0之間時，pH對去除效果的影響不大。酚醛廢水經(jīng)臭氧氧化后其pH值在6.5左右，處于最佳混凝pH值范圍，不需再對水樣pH值進行調(diào)整;②當(dāng)聚合氯化鋁和陽離子型聚丙烯酰胺濃度分別為3g/L和30mg/L時，混凝效果最好，此時廢水的濁度去除率達

8、到86.0％，SS去除率達到75.4％，BOD和COD去除率分別為67.2％和87.2％，苯酚去除率為98.3％，甲醛去除率達到96.4％。
　　(4)為了進一步去除廢水中的濁度和SS，采用膜過濾技術(shù)進行酚醛樹脂廢水的深度處理。針對膜產(chǎn)品的制備工藝繁雜、費用高、不耐污染和清洗困難的問題，采用電腦繞線法制備了四個不同的新型機械膜，以混凝試驗攪拌器出水為研究對象，分別研究了單級膜組件和多級膜組件對各種污染物的截留性能。結(jié)果表明:①多級

9、機械膜組件可實現(xiàn)對液相中大顆粒到小顆粒的分級阻留，與單級膜組件相比，多級膜組件對污染物的阻留效果沒有明顯差別，但大大延長了膜組件的清洗周期。②反沖清洗可使機械膜的通量得到很好的恢復(fù)，通量恢復(fù)率可達90.0％。③經(jīng)四級機械膜過濾后，廢水濁度降至1.80NTU，SS未檢出，苯酚和甲醛的濃度分別從最初的4.79×103mg/L和2.66×103mg/L降至43.0mg/L和28.0mg/L，BOD降至745mg/L，COD降至2.03×103