CN106277153A - 一种酚类废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种酚类废水的处理方法，包括如下步骤：将对甲基苯磺酸、水和ZSM‑5分子筛加入反应器中，在温度120‑150℃下搅拌反应1‑2h；再加入富马酸亚铁、乙烯基二茂铁和丙三醇，降低温度至70‑80℃，减压回流搅拌反应30‑50min，过滤干燥后得到A物质；在酚类废水中加入乙酸冰片酯、2‑甲基戊醛和2,6‑二甲基‑5‑庚烯醛，在温度50‑60℃下搅拌20‑30min；随后降低温度至30‑40℃，加入步骤S2中A物质，边搅拌边加入2‑吲哚酮，反应1‑2h，待反应结束过滤后即可得到处理后水。该方法不易造成溶剂损失、无二次污染、吸附效果好。

Description

一种酚类废水的处理方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，特别涉及一种酚类废水的处理方法。
背景技术
煤化工工业、冶金、钢铁、陶瓷、医药、油脂化工等工业中都广泛应用了酚类化合物，而这也成了酚类废水的主要来源。酚类废水会对人体和生物产生危害。
对于人体而言，酚类物质会对各种细胞造成直接损害，它可以通过皮肤以及黏膜的接触而吸入或经口腔进入生物体内，与细胞原浆中的蛋白质接触形成不溶性蛋白而使细胞失去活性，特别是其由于对神经系统有较大的亲和力，会导致神经系统发生病变；当酚类物质含量较高时，还可使蛋白质凝固及引起组织坏死、损伤，长期饮用被苯酚污染的水源，则会出现慢性中毒的症状。
当水体中存在酚类物质时，由于其耗氧量高，水体中氧平衡收到破坏，水中高浓度的酚类物质会引起鱼类大量死亡，破坏生态环境，而若被酚类污染的水源用于灌溉，将导致农作物枯死，大幅度减产，也不利于粮食安全。
目前，对含酚废水的处理方法主要有物理处理方法、生化治理方法和高级氧化治理方法等。物理处理方法主要有吸附法、溶剂萃取法、膜萃取法、膜蒸馏法；生化治理方法主要有活性污泥法、酶处理技术、固定化微生物技术；高级氧化治理方法主要有湿式催化氧化法、光催化氧化法、超临界水氧化法、超声声化学氧化法和电催化法；这些方法在处理酚废水过程中均有所优势和不足，例如在吸附法中，虽然吸附量容量大、吸附效果好，但存在解吸困难、解吸物再利用困难等不足；溶剂萃取法易造成溶剂损失和二次污染等。
发明内容
针对现有技术中酚类废水的处理方法中存在的上述不足，本发明提供了一种酚类废水的处理方法，先一次处理酚类废水，随后以负载后的ZSM-5对废水进行二次处理，最终降低废水中酚含量，使其达到排放目的，该方法不易造成溶剂损失、无二次污染、吸附效果好。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种酚类废水的处理方法，包括如下步骤：
S1：将对甲基苯磺酸、水和ZSM-5分子筛加入反应器中，在温度120-150℃下搅拌反应1-2h；
S2：向步骤S1中再加入富马酸亚铁、乙烯基二茂铁和丙三醇，降低温度至70-80℃，减压回流搅拌反应30-50min，过滤干燥后得到A物质；
S3：在酚类废水中加入乙酸冰片酯、2-甲基戊醛和2,6-二甲基-5-庚烯醛，在温度50-60℃下搅拌20-30min；
S4：随后降低温度至30-40℃，加入步骤S2中A物质，边搅拌边加入2-吲哚酮，反应1-2h，待反应结束过滤后即可得到处理后水。
优选的，步骤S1中所述对甲基苯磺酸、水和ZSM-5分子筛的质量比为1-3：80：10-15；温度为130-140℃，搅拌反应1.5h。
优选的，所述对甲基苯磺酸、水和ZSM-5分子筛的质量比为2：80：11；温度为135℃。
优选的，步骤S2中所述富马酸亚铁、乙烯基二茂铁和丙三醇占ZSM-5分子筛的质量百分比为1-3%，2-4%，10-15%；所述温度为73℃；搅拌35min。
优选的，所述富马酸亚铁、乙烯基二茂铁和丙三醇占ZSM-5分子筛的质量百分比为2%、3.5%、13%。
优选的，步骤S3中所述乙酸冰片酯、2-甲基戊醛和2,6-二甲基-5-庚烯醛占废水的质量百分比为1-1.5%，2-5%，4-7%；温度为53℃，搅拌25min。
优选的，步骤S4中所述温度为35℃，所述2-吲哚酮和2,6-二甲基-5-庚烯醛的质量比为2-5：7；反应1.5h。
优选的，所述2-吲哚酮和2,6-二甲基-5-庚烯醛的质量比为4：7。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
本发明所述酚类废水的处理方法，采用乙酸冰片酯、2-甲基戊醛和2,6-二甲基-5-庚烯醛一次处理酚类废水，之后采用制备出的负载有对甲基苯磺酸、富马酸亚铁和乙烯基二茂铁的ZSM-5分子筛二次处理酚类废水，避免了单一吸附法中，存在解吸困难的问题，ZSM-5分子筛经简单烘干、焙烧即可重复利用；也避免了溶剂萃取法易造成溶剂损失和二次污染等问题；该废水的处理方法能够有效去除废水中的酚类物质含量，除酚率达到96.5-98.5%。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
S1：将质量比为1：80：10的对甲基苯磺酸、水和ZSM-5分子筛加入反应器中，在温度120℃下搅拌反应1h；
S2：向步骤S1中再加入占ZSM-5分子筛质量百分比为1%，2%，10%的富马酸亚铁、乙烯基二茂铁和丙三醇，降低温度至70℃，减压回流搅拌反应30min，过滤干燥后得到A物质；
S3：在酚类废水中加入占废水质量百分比为1%、2%、4%的乙酸冰片酯、2-甲基戊醛和2,6-二甲基-5-庚烯醛，在温度50℃下搅拌20min；
S4：随后降低温度至30℃，加入步骤S2中A物质，边搅拌边加入2-吲哚酮，2-吲哚酮和2,6-二甲基-5-庚烯醛的质量比为2：7；反应1h，待反应结束过滤后即可得到处理后水。
对比例1
在酚类废水中加入占废水质量百分比为1%、2%、4%的盐酸、2-甲基戊醛和甲醛，在温度50℃下搅拌20min；随后降低温度至30℃，边搅拌边加入2-吲哚酮，2-吲哚酮和甲醛的质量比为2：7；反应1h，待反应结束过滤后即可得到处理后水。
实施例2
S1：将质量比为3：80：15的对甲基苯磺酸、水和ZSM-5分子筛加入反应器中，在温度150℃下搅拌反应2h；
S2：向步骤S1中再加入占ZSM-5分子筛质量百分比为3%、4%、15%的富马酸亚铁、乙烯基二茂铁和丙三醇，降低温度至80℃，减压回流搅拌反应50min，过滤干燥后得到A物质；
S3：在酚类废水中加入占废水质量比为1.5%、5%、7%的乙酸冰片酯、2-甲基戊醛和2,6-二甲基-5-庚烯醛，在温度60℃下搅拌30min；
S4：随后降低温度至40℃，加入步骤S2中A物质，边搅拌边加入2-吲哚酮，2-吲哚酮和2,6-二甲基-5-庚烯醛的质量比为5：7；反应2h，待反应结束过滤后即可得到处理后水。
对比例2
将酚类废水中加入占废水质量比为1.5%、5%、7%的盐酸、2-甲基戊醛和甲醛，在温度60℃下搅拌30min；随后降低温度至40℃，边搅拌边加入2-吲哚酮，2-吲哚酮和2,6-二甲基-5-庚烯醛的质量比为5：7；反应2h，待反应结束过滤后即可得到处理后水。
实施例3
S1：将质量比为1：80：13的对甲基苯磺酸、水和ZSM-5分子筛加入反应器中，在温度130℃下搅拌反应2h；
S2：向步骤S1中再加入占ZSM-5分子筛质量百分比为1%、4%、15%的富马酸亚铁、乙烯基二茂铁和丙三醇，降低温度至70℃，减压回流搅拌反应35min，过滤干燥后得到A物质；
S3：在酚类废水中加入占废水质量百分比为1：5：7的乙酸冰片酯、2-甲基戊醛和2,6-二甲基-5-庚烯醛，在温度53℃下搅拌20min；
S4：随后降低温度至30℃，加入步骤S2中A物质，边搅拌边加入2-吲哚酮，2-吲哚酮和2,6-二甲基-5-庚烯醛的质量比为3：7；反应1h，待反应结束过滤后即可得到处理后水。
实施例4
S1：将质量比为1：80：14的对甲基苯磺酸、水和ZSM-5分子筛加入反应器中，在温度140℃下搅拌反应1h；
S2：向步骤S1中再加入占ZSM-5分子筛质量百分比为3%、2%、10%的富马酸亚铁、乙烯基二茂铁和丙三醇，降低温度至80℃，减压回流搅拌反应45min，过滤干燥后得到A物质；
S3：在酚类废水中加入占废水质量百分比为1.5%、2%、4%的乙酸冰片酯、2-甲基戊醛和2,6-二甲基-5-庚烯醛，在温度58℃下搅拌30min；
S4：随后降低温度至40℃，加入步骤S2中A物质，边搅拌边加入2-吲哚酮，2-吲哚酮和2,6-二甲基-5-庚烯醛的质量比为5：7；反应2h，待反应结束过滤后即可得到处理后水。
实施例5
S1：将质量比为2：80：11的对甲基苯磺酸、水和ZSM-5分子筛加入反应器中，在温度135℃下搅拌反应1.5h；
S2：向步骤S1中再加入占ZSM-5分子筛质量百分比为2%、3.5%、13%的富马酸亚铁、乙烯基二茂铁和丙三醇，降低温度至73℃，减压回流搅拌反应35min，过滤干燥后得到A物质；
S3：在酚类废水中加入占废水质量百分比为1%、3%、6%的乙酸冰片酯、2-甲基戊醛和2,6-二甲基-5-庚烯醛，在温度53℃下搅拌25min；
S4：随后降低温度至35℃，加入步骤S2中A物质，边搅拌边加入2-吲哚酮，2-吲哚酮和2,6-二甲基-5-庚烯醛的质量比为4：7；反应1.6h，待反应结束过滤后即可得到处理后水。
将各个实施例和对比例所得水处理材料应用于污水处理过程中，经检测，结果如下表所示：
实验 反应后酚类含量（mg/L） 除酚率（%）
实施例1 270 96.5
对比例1 1390 84.7
实施例2 200 97.8
对比例2 1210 86.6
实施例3 185 98.0
实施例4 170 98.2
实施例5 158 98.5
本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种酚类废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将对甲基苯磺酸、水和ZSM-5分子筛加入反应器中，在温度120-150℃下搅拌反应1-2h；
S2：向步骤S1中再加入富马酸亚铁、乙烯基二茂铁和丙三醇，降低温度至70-80℃，减压回流搅拌反应30-50min，过滤干燥后得到A物质；
S3：在酚类废水中加入乙酸冰片酯、2-甲基戊醛和2,6-二甲基-5-庚烯醛，在温度50-60℃下搅拌20-30min；
S4：随后降低温度至30-40℃，加入步骤S2中A物质，边搅拌边加入2-吲哚酮，反应1-2h，待反应结束过滤后即可得到处理后水。
2.根据权利要求1所述的一种酚类废水的处理方法，其特征在于，步骤S1中所述对甲基苯磺酸、水和ZSM-5分子筛的质量比为1-3：80：10-15；温度为130-140℃，搅拌反应1.5h。
3.根据权利要求2所述的一种酚类废水的处理方法，其特征在于，所述对甲基苯磺酸、水和ZSM-5分子筛的质量比为2：80：11；温度为135℃。
4.根据权利要求1所述的一种酚类废水的处理方法，其特征在于，步骤S2中所述富马酸亚铁、乙烯基二茂铁和丙三醇占ZSM-5分子筛的质量百分比为1-3%，2-4%，10-15%；所述温度为73℃；搅拌35min。
5.根据权利要求4所述的一种酚类废水的处理方法，其特征在于，所述富马酸亚铁、乙烯基二茂铁和丙三醇占ZSM-5分子筛的质量百分比为2%、3.5%、13%。
6.根据权利要求1所述的一种酚类废水的处理方法，其特征在于，步骤S3中所述乙酸冰片酯、2-甲基戊醛和2,6-二甲基-5-庚烯醛占废水的质量百分比为1-1.5%，2-5%，4-7%；温度为53℃，搅拌25min。
7.根据权利要求1所述的一种酚类废水的处理方法，其特征在于，步骤S4中所述温度为35℃，所述2-吲哚酮和2,6-二甲基-5-庚烯醛的质量比为2-5：7；反应1.5h。
8.根据权利要求7所述的一种酚类废水的处理方法，其特征在于，所述2-吲哚酮和2,6-二甲基-5-庚烯醛的质量比为4：7。
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