理带来困难。为此研究将缩合与多级精馏组合, 即
将缩合装置的部分冷凝管改为精馏塔, 并在塔顶回
收低分子醇类。甲醇沸点 64
, 丁醇沸点 118
,
水沸点 100
, 其混合物共沸温度为 94
, 恰好与
缩合反应温度接近。试验在废水中加入占废水体积
1. 3% 的浓硫酸, 于 95~ 100
下缩合/ 常压精馏, 收
集 64~ 75
和 76~ 94
的馏份, 当塔顶馏出液约
100 mL 、
釜底形成大量树脂块时, 投加尿素 9 g , 继
续进行尿醛缩合 1~ 2 h。试验考察了缩合/ 精馏反
应时间对除污效果的影响见表 1。由表 1 可知, 缩
合/ 精馏装置处理高浓度含酚含醛废水效果很好, 反
应 4 h 后, 废水中 COD
C r
、甲醛、苯酚去除率分别高
达 93. 9% 、90. 3% 和 99. 7% 。塔顶馏出液以低分子
醇类为主, 可回收利用或掺入燃料中燃烧。
表 1 不同反应时 间下缩合/ 精馏过程的除污效果
反应时间/ h
COD
Cr
甲醛
苯酚
浓
度
/ mg/ L
去除率
/ %
浓
度
/ mg/ L
去除率
/ %
浓
度
/ mg/ L
去除率
/ %
0
128 960
18 958
21 491
3
9 146
92. 9
2 714
85. 7
124. 3
99. 4
4
7 856
93. 9
1 844
90. 3
67. 9
99. 7
5
6 958
94. 6
1 282
93. 2
64. 1
99. 7
6
6 402
95. 0
1 267. 2
93. 3
48. 3
99. 8
2 3 pH 调节、
粉末活性炭吸附试验
图 6 活性炭投加量对除污效果的影响
缩 合/ 精 馏 后 的 出 水 COD
C r
仍 有 7 000 ~
8 000 mg/ L, 呈强酸性, 采用石灰乳调节 pH 后投加
粉末活性炭吸附处理。考虑后续 Fenton 氧化要求,
调节 pH 为 5。试验考察了吸附时间 2 h, 活性炭投
加量( 以废水量的百分比计) 对除污效果的影响, 见
图 6。由图 6 可知, 随着活性炭投量的增加, 废水中
COD
Cr
去除率不断升高, 当活性炭的投加量为废水
量的1. 5% 时, 污染物的吸附 已趋于饱和, COD
Cr
去
除率为 41. 8% , 再增加投炭量, COD
Cr
去除率变化趋
于平稳。
2 4 化学氧化试验
将活性炭吸附出水采用 Fe
2+
/ H
2
O
2
作氧化剂,
用含臭氧的空气搅拌氧化, 根据文献
[ 3]
, 选用 Fe
2+
H
2
O
2
质量比为 1 3, 反应时间为 1 h, 反应完毕调节
pH 为 7。H
2
O
2
投加量对 除污效果 的影响见 图 7。
结果表明, 开始时随着 H
2
O
2
投加量的增 加, COD
Cr
去除率不断提高, 当 H
2
O
2
投加量为1 500 mg/ L 时,
COD
Cr
去除率达 65% 并趋于 平稳, 此 时, 处 理 出水
COD
Cr
已 降 至 1 350 m g/ L 左右, 甲 醛 降 至 187. 4
mg / L , BOD
5
/ COD
Cr
为 0. 33 左右, 完全能满足最 终
生化处理对水质的要求。
图 7 过氧化氢投加量对除污效果的影响
2 5 预处理工艺试验
在试验确定的最佳反应条件下, 废水经上述各
阶段预处理后的出水水质情况见表 2。
表 2 各阶段 处理出水水质情况
项
目
原
水
缩合/ 精
馏出水
活性炭吸
附出水
Fe
2+
/ H
2
O
2
氧化出水
污染物总
去除率/ %
COD
Cr
/ mg/ L 128 960
6 740~
7 856
3 890~
3 922. 7
1 345. 9
98. 9
苯酚/ m g/ L
21 491
67. 9
99. 7
甲醛/ m g/ L
18 958
1 798~
1 844
845. 1
187. 4
99. 0
pH
6~ 8
2~ 3
5
7
3 结论
( 1) 酸催化缩合/ 精馏预处理高浓度含酚醛废水
十分有效。当废水中甲醛浓度较高时, 酚醛缩合后
期投加适量尿素可显著提高甲醛去除率。废水经缩
合/ 精馏处 理 后 COD
C r
、甲 醛、苯 酚 去除 率 分别 达
93. 9% 、
90. 3% 和 99. 7% , 处理出水苯酚低于 70mg/ L 。
58
给水排水
Vol. 31
No. 12
2005