沉淀-活性炭吸附联合处理酚类废水的方法

552 编辑：中冶有色技术网来源：洛阳理工学院

2024-04-30 14:20:02

权利要求书： 1.一种沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法，其特征在于：向含酚废水中加入甲醛和氨水，进行催化反应，催化反应的温度为25～35℃，反应时间为20～30min，反应结束后分离得到沉淀和滤液，将沉淀加入丙酮进行内熟化，生成纳米中空球，然后将纳米中空球在惰性气体保护下焙烧生成纳米中空碳球，将滤液通过该纳米中空碳球吸附柱进行吸附处理，进一步除去废水中残留的酚类化合物和其它有机物；吸附饱和纳米中空碳球再次在惰性气体保护下焙烧，重新形成纳米中空碳球，重复使用；

所述甲醛的加入量与含酚废水中酚类化合物的物质的量之比为1.1～1.05；

所述氨水的浓度为35%，氨水的加入量为甲醛重量的0.9～1.1倍；

所述丙酮的加入量为沉淀重量的5～10倍，熟化时间为12～24h，熟化后离心分离并在

120～150℃温度下干燥，得到纳米中空球。

2.如权利要求1所述沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法，其特征在于：含酚废水处理前调pH值为6～8。

3.如权利要求1所述沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法，其特征在于：所述惰性气体为Ar或N2，焙烧温度为500～1200℃，焙烧时间为5～12h。

说明书：一种沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法技术领域[0001] 本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法。

背景技术[0002] 化工生产过程产生大量含酚废水，含酚废水危害较大，造成日益严重的环境污染。自然水体中的酚类化合物危害水生生物和植物的生存，造成鱼类等水生生物的大量死亡和

农作物枯萎死亡。含酚废水危害人类健康，长期饮用被酚污染的水，导致慢性中毒，引起头

痛、头晕、疲劳、失眠、耳鸣、贫血以及神经系统病症。

[0003] 含酚废水处理方法组要有物理法、化学法和生化法。物理法主要有吸附、萃取、气提及蒸馏、离子交换和膜分离，化学法主要包括化学氧化、催化氧化法、光化学氧化法、电化

学氧化、燃烧等方法。上述方法有些处理成本高，加入的各种化学试剂又会造成新的环境污

染，有些方法处理效率低。因此，开发新的含酚废水处理方法具有重大研究意义。

发明内容[0004] 本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法。

[0005] 本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法，向含酚废水中加入甲醛和氨水，进行催化反应，反应结束后分离

得到沉淀和滤液，将沉淀加入丙酮进行内熟化，生成纳米中空球，然后将纳米中空球在惰性

气体保护下焙烧生成纳米中空碳球，将滤液通过该纳米中空碳球吸附柱进行吸附处理，进

一步除去废水中残留的酚类化合物和其它有机物。

[0006] 作为本发明一种沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法的进一步优化：含酚废水处理前调pH值为6～8。

[0007] 作为本发明一种沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法的进一步优化：所述甲醛的加入量与含酚废水中酚类化合物的物质的量之比为1.1～1。

[0008] 作为本发明一种沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法的进一步优化：所述氨水的浓度为35%，氨水的加入量为甲醛重量的0.9～1.1倍。

[0009] 作为本发明一种沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法的进一步优化：催化反应的温度为25～35℃，反应时间为20～30min。

[0010] 作为本发明一种沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法的进一步优化：所述丙酮的加入量为沉淀重量的5～10倍，熟化时间为12～24h，熟化后离心分离并在120～150

℃温度下干燥，得到纳米中空球。

[0011] 作为本发明一种沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法的进一步优化：所述惰性气体为Ar或N2，焙烧温度为500～1200℃，焙烧时间为5～12h。

[0012] 有益效果[0013] 本发明先向含酚废水中加入甲醛和氨水，反应生成纳米级的酚醛树脂球沉淀物，酚类化合物一次去除率大于97%，再利用生成的酚醛树脂沉淀制备纳米中空活性炭，将纳米

中空活性炭用于滤液深度处理，不但实现了废物再利用，而且使废水中的酚类化合物和

CODCr达到国家排放标准。

附图说明[0014] 图1为本发明制得纳米中空碳球的FESEM照片；[0015] 图2为本发明处理过程中甲醛加入量对酚类废水中酚类化合物去除率的影响关系图。

具体实施方式[0016] 以下结合具体实施方式进一步对本发明的技术方案进行阐述。[0017] 实施例1[0018] 一种沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法，包括以下步骤：[0019] 一、用盐酸或氢氧化钠调节酚类废水pH为6，加入甲醛，甲醛与酚类化合物物质的量之比为1.1：1（如图2所示：在氨水催化下，酚类废水中酚类化合物和CODCr去除率随甲醛用

量的增加而增加，当甲醛加入量为0.3g（即甲醛和酚类化合物物质的量之比为1.1:1）时，酚

类化合物和CODCr去除率达到最大。继续增加甲醛用量，甲醛会导致CODCr增加，因而CODCr去

除率下降），搅拌均匀。

[0020] 二、加入氨水（35%），氨水（35%）加入量为甲醛重量的0.9倍，催化反应温度为25℃，反应时间为30min。

[0021] 三、沉淀离心分离，加入丙酮对沉淀进行内熟化，丙酮用量为沉淀重量的5倍，熟化时间为24h（如图1的FESEM分析表明，沉淀经丙酮内熟化后为中空碳球），熟化完成后离心分

离，干燥温度为120℃。

[0022] 四、酚醛树脂球在N2保护下焙烧生成纳米中空碳球，焙烧温度为500℃，焙烧时间为12h，酚醛树脂焙烧生成纳米中空碳球。

[0023] 五、将上述滤液通过该纳米中空碳球吸附柱，进行吸附处理，进一步除去未反应完全的酚类化合物和其它有机物，出水酚类化合物和CODCr达到国家标准。

[0024] 六、吸附饱和纳米中空碳球再次在N2保护下焙烧，重新形成纳米中空碳球，可重复多次使用。

[0025] 实施例2：[0026] 一种沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法，包括以下步骤：[0027] 一、用盐酸或氢氧化钠调节酚类废水pH值为7，加入甲醛，甲醛与酚类化合物物质的量之比为1.05：1，搅拌均匀，

[0028] 二、加入氨水（35%），氨水（35%）加入量为甲醛重量的1倍，催化反应温度为30℃，反应时间为25min。

[0029] 三、沉淀离心分离，加入丙酮对沉淀进行内熟化，丙酮用量为沉淀重量的6倍，熟化时间为20h，熟化完成后离心分离，干燥温度为130℃。

[0030] 四、酚醛树脂球在Ar保护下焙烧生成纳米中空碳球，焙烧温度为600℃，焙烧时间为11h，酚醛树脂焙烧生成纳米中空碳球。

[0031] 五、将上述滤液通过该纳米中空碳球吸附柱，进行吸附处理，进一步除去未反应完全的酚类化合物和其它有机物，出水酚类化合物和CODCr达到国家标准。

[0032] 吸附饱和纳米中空碳球再次在Ar保护下焙烧，重新形成纳米中空碳球，可重复多次使用。

[0033] 实施例3：[0034] 一种沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法，包括以下步骤：[0035] 一、用盐酸或氢氧化钠调节酚类废水pH值为7.5，加入甲醛，甲醛与酚类化合物质的量之比为1.1：1，搅拌均匀。

[0036] 二、加入氨水（35%），氨水（35%）加入量为甲醛重量的1.05倍，催化反应温度为35℃，反应时间为20min。

[0037] 三、沉淀采用离心分离，加入丙酮对沉淀进行内熟化，丙酮用量为沉淀重量的7倍，熟化时间为20h，熟化完成后离心分离，干燥温度为135℃。

[0038] 四、酚醛树脂球在Ar保护下焙烧生成纳米中空碳球，焙烧温度为800℃，焙烧时间为8h，酚醛树脂焙烧生成纳米中空碳球。

[0039] 五、将上述滤液通过该纳米中空碳球吸附柱，进行吸附处理，进一步除去未反应完全的酚类化合物和其它有机物，出水酚类化合物和CODCr达到国家标准。

[0040] 实施例4：[0041] 一种沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法，包括以下步骤：[0042] 一、用盐酸或氢氧化钠调节酚类废水pH为7，加入甲醛，甲醛与酚类化合物物质的量之比为1.1：1，搅拌均匀，

[0043] 二、加入氨水（35%），氨水（35%）加入量为甲醛重量的1.1倍，催化反应温度为30℃，反应时间为25min。

[0044] 三、沉淀采用离心分离，加入丙酮对沉淀进行内熟化，丙酮用量为沉淀重量的9倍，熟化时间为15h，熟化完成后离心分离，干燥温度为140℃。

[0045] 四、酚醛树脂球在N2保护下焙烧生成纳米中空碳球，焙烧温度为1000℃，焙烧时间为7h，酚醛树脂焙烧生成纳米中空碳球。

[0046] 五、将上述滤液通过该纳米中空碳球吸附柱，进行吸附处理，进一步除去未反应完全的酚类化合物和其它有机物，出水酚类化合物和CODCr达到国家标准。

[0047] 实施例5：[0048] 一种沉淀?活性炭吸附联合处理酚类废水的方法，包括以下步骤：[0049] 一、用盐酸或氢氧化钠调节酚类废水pH值为7.5，加入甲醛，甲醛与酚类化合物物质的量之比为1.1：1，搅拌均匀。

[0050] 二、加入氨水（35%），氨水（35%）加入量为甲醛重量的1.05倍，催化反应温度为35℃，反应时间为20min。

[0051] 三、沉淀采用离心分离，加入丙酮对沉淀进行内熟化，丙酮用量为沉淀重量的10倍，熟化时间为12h，熟化完成后离心分离，干燥温度为150℃。

[0052] 四、酚醛树脂球在Ar保护下焙烧生成纳米中空碳球，焙烧温度为1200℃，焙烧时间为5h，酚醛树脂焙烧生成纳米中空碳球。

[0053] 五、将上述滤液通过该纳米中空碳球吸附柱，进行吸附处理，进一步除去未反应完全的酚类化合物和其它有机物，出水酚类化合物和CODCr达到国家标准。

[0054] 吸附饱和纳米中空碳球再次在惰性气体保护下焙烧，重新形成纳米中空碳球，可重复多次使用。

[0055] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人

员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出出些许更动或修

饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质

对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。