電化學(xué)法苯酚廢水處理與資源化利用研究.pdf

1、為解決苯酚廢水的資源化利用問(wèn)題，采用電化學(xué)法探討了從苯酚廢水制取聚合物膜的方法及機(jī)理。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)以304不銹鋼作為工作電極，分別以Na2CO3、Na2SO4、(NH4)2SO4作支持電解質(zhì)，用電化學(xué)法處理苯酚廢水，在不銹鋼陽(yáng)極上能夠得到黃棕色薄膜狀聚合產(chǎn)物。采用動(dòng)電位掃描法、循環(huán)伏安法、恒電流法等方法分析了不同pH值電解液中的電化學(xué)聚合反應(yīng)行為，結(jié)果表明聚合反應(yīng)的電極電位隨pH值的增大呈減小趨勢(shì)。紅外分析證實(shí)該產(chǎn)物中含有聚苯醚，堿性電

2、解液中生成的產(chǎn)物的聚合度更大。采用掃描電鏡法分析苯酚電聚合產(chǎn)物膜的微觀結(jié)構(gòu)，觀察到了聚苯酚膜的表面有裂紋缺陷，缺陷之外的部分光滑致密，聚苯酚膜的生長(zhǎng)以層狀疊加方式進(jìn)行，層與層之間有粗細(xì)不等的交叉網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)相連接，形成了層狀疊加交叉連接結(jié)構(gòu)。
　　 利用刮削法、化學(xué)試劑法、熱力分解法、電化學(xué)法對(duì)苯酚電化學(xué)聚合產(chǎn)物和不銹鋼基體的分離進(jìn)行了探索研究，發(fā)現(xiàn)電化學(xué)法能很好的將兩者分離?？刂脐?yáng)極分離面上的電流密度在10mA/cm2以上，電解時(shí)

3、間3～10分鐘，可將苯酚聚合物與不銹鋼基體分離，陽(yáng)極不銹鋼電極可直接回用。通過(guò)電化學(xué)作用使苯酚聚合物與金屬基體的結(jié)合界面狀態(tài)發(fā)生改變，聚合產(chǎn)物與基體的結(jié)合力減小，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物與基體的分離。
　　 根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)了電化學(xué)聚合-電化學(xué)剝離法苯酚廢水處理與資源化模式并進(jìn)行了驗(yàn)證研究。首先將電化學(xué)參數(shù)控制在聚合狀態(tài)，使陽(yáng)極上生成聚合物膜，處理時(shí)間約10分鐘，然后將陽(yáng)極取出置于電化學(xué)剝離體系中，參數(shù)調(diào)節(jié)到剝離狀態(tài)，將陽(yáng)極聚合產(chǎn)物移

4、除，移除時(shí)間約3～5分鐘。在此條件下，10小時(shí)后，廢水中苯酚含量12mg/L，苯酚去除率可達(dá)90％以上，且電聚合產(chǎn)物可進(jìn)行回收再利用。這種處理方法有效的降低了廢水中苯酚的含量，同時(shí)也能將聚合產(chǎn)物回收，使苯酚廢水得到了資源化再利用。
　　 初步研究了聚合產(chǎn)物的應(yīng)用。對(duì)苯酚聚合物膜的耐蝕性能、阻燃性能和化學(xué)結(jié)構(gòu)的測(cè)試分析表明苯酚聚合物有可能被用作防腐膜層、阻燃材料等。采用電化學(xué)法研究了聚合物膜的耐蝕性能，表明在0.001～0.1mo