酚醛樹脂高濃度生產廢水資源化方案研究與設計.pdf

1、通過廣泛查閱相關文獻資料,結合生產實例,采取切實可行的預處理工藝,針對某化工廠苯酚濃度約為4.4％,甲醛含量約0.09%,COD超過13萬mg·L-1的熱塑性酚醛廢水進行資源化方案研究與設計,為了達到實現資源化、減輕含酚廢水的毒性、降低成本,又不影響后續(xù)生化系統(tǒng)處理的目的,制定了如下兩個方案。
　　方案一:首先用吸附法預處理,再用SBR工藝進行深度處理。研究了使用包括軟質聚氨酯泡沫塑料(Soft Polyurethane Foam

2、,SPF)與活性炭纖維在內的6種吸附劑進行預處理的可行性,結果表明SPF對苯酚的吸附容量最高。為了研究SPF對苯酚的吸附特性,分別研究了SPF對苯酚的靜態(tài)吸附性能、動態(tài)吸附性能、再生性能及使用壽命;SBR工藝研究了24h內活性污泥對苯酚的耐受性和穩(wěn)定性。
　　主要研究結果如下:
　　(1)靜態(tài)實驗研究了pH、溫度、接觸時間對SPF吸附苯酚的影響,繪制了吸附等溫線,并用Freundlich型和Langmuir型等溫方程進行擬合

3、。結果表明,常溫下pH2~4,靜態(tài)吸附30min時,SPF對苯酚的吸附量出現最大值,其吸附等溫線較符合langmuir型;
　　(2)動態(tài)實驗研究了過柱流速對SPF吸附苯酚的影響,并測定了穿透曲線,確定SPF的最佳用量;飽和后的SPF采用堿洗法再生,確定了洗脫最適NaOH濃度。結果表明,過柱流速在100mL/h時,5.2782g SPF處理廢水的穿透體積為75mL,穿透濃度為0.3108%,此時SPF對苯酚的總吸附容量為607.2

4、7mg·g-1;動態(tài)吸附60mL廢水,SPF最佳用量為3.8990g,單位吸附量達661.49mg·g-1;飽和后的SPF用常溫下6%的NaOH溶液洗脫再生,脫附效率達93.53%。
　　(3)為研究SPF的再生性能及使用壽命,用3.8990g SPF動態(tài)吸附60mL廢水,共進行了84次疲勞實驗,并通過隧道掃描電子顯微鏡獲取不同實驗階段SPF表面的SEM圖像,分析了吸附—脫附機理。結果表明,第五次疲勞實驗時效果最佳,苯酚去除率達到

5、98.76%;經過80次疲勞實驗,苯酚去除率仍保持在94%以上,COD去除率在90%以上,出水水質較穩(wěn)定,說明SPF具有優(yōu)良的機械強度和吸附再生性能,可以用作預處理高濃度苯酚廢水的吸附劑。
　　(4)經SPF一級吸附后的廢水,苯酚濃度降至0.1%左右。研究了24h內SBR工藝中活性污泥對苯酚的耐受性和穩(wěn)定性。結果表明,逐漸增加苯酚濃度至50mg·L-1左右時,苯酚24h去除率最高為93.51%,苯酚濃度增至100.8mg·L-1,

6、污泥解體;控制進水苯酚濃度為50mg·L-1左右,投加馴化好的活性污泥,連續(xù)運行6天,苯酚的24h去除率穩(wěn)定在92%以上,COD的24h去除率穩(wěn)定在72%以上,穩(wěn)定性良好。
　　方案二:擬用有機酸代替濃硫酸作催化劑進行二次縮合,可回收低品質樹脂,脫酚除鹽。
　　為了解決使用濃硫酸作催化劑產生的酚醛廢水中和后含鹽量高、生化困難的問題,擬用水楊酸、草酸和醋酸三種有機酸作催化劑,研究了其可行性和最佳用量。結果表明,只有草酸能起到催