㈠ 廢水中的苯環如何破除
如何破解高濃廢水?用高效催化氧化處理工藝
:一、高濃度廢水背景概述
高濃度難降解廢水越來越多,與此同時隨著生活水平的提高,環保意識增強,人們對難降解的有機物在環境中的遷移、變化越來越關注,然而高濃度難降解有機污染物的處理,是廢水處理的一個難點,難以用常規工藝(如混凝、生化法)處理,這是因為?
一、是此類廢水濃度高,CODcr一般為數萬mg/L,高的甚至達到十多萬mg/L以上;
二、是其中所含是污染物主要是芳烴化合物,BOD/COD很低,一般在0.1以下,難以生物降解;
三、是污染物毒性大,許多物質被列入環境污染物黑名單,如苯胺、硝基苯類等;
四、是無機鹽含量高,達數萬甚至十多萬以上。因此開發高濃度難降解有機廢水的有效處理技術迫在眉睫。常溫常壓下的新型高效催化氧化技術就是在這種背景下應運而生的。
二、高效催化氧化原理
新型高效催化氧化的原理就是在表面催化劑存在的條件下,利用強氧化劑——二氧化氯在常溫常壓下催化氧化廢水中的有機污染物,或直接氧化有機污染物,或將大分子有機污染物氧化成小分子有機污染物,提高廢水的可生化性,較好地去除有機污染物。在降解COD的過程中,打斷有機物分子中的雙鍵發色團,如偶氮基、硝基、硫化羥基、碳亞氨基等,達到脫色的目的,同時有效地提高BOD/COD值,使之易於生化降解。這樣,二氧化氯催化氧化反應在高濃度、高毒性、高含鹽量廢水中充當常規物化預處理和生化處理之間的橋梁。高效表面催化劑(多種稀有金屬類)以活性炭為載體,多重浸漬並經高溫處理。
ClO2在常溫下是黃綠色的類氯性氣體,溶於水中後隨濃度的提高顏色由黃綠色變為橙紅色。其分子中具有19個價電子,有一個未成對的價電子。這個價電子可以在氯與兩個氧原子之間跳來跳去,因此它本身就像一個游離基,這種特殊的分子結構決定了ClO2具有強氧化性。ClO2在水中發生了下列反應:
ClO2 +H2O→HClO3+HCl
ClO2→ClO2 +O2
ClO2+ .HO→HCl+HClO
HClO→O2 +H2O
HClO2+ Cl2 +H2O→HClO3+HCl
氯酸和亞氯酸在酸性較強的溶液里是不穩定的,有很強的氧化性,將進一步分解出氧,最終產物是氯化物。在酸性較強的條件下,二氧化氯回分解並生成氯酸,放出氧,從而氧化、降解廢水中的帶色基團與其他的有機污染物;而在弱酸性條件下,二氧化氯不易分解污染物而是直接和廢水中污染物發生作用並破壞有機物的結構。因此,pH值能影響處理效果。
從上式可以看出,二氧化氯遇水迅速分解,生成多種強氧化劑——HClO3、HClO2、Cl2、H2O2等,並能產生多種氧化能力極強的活性基團(即自由基),這些自由基能激發有機物分子中活潑氫,通過脫氫反應生成R*自由基,成為進一步氧化的誘發劑;還能通過羥基取代反應將芳烴上的——SO3H、——NO2等基團取代下來,生成不穩定的羥基取代中間體,此羥基取代中間體易於發生開環裂解,直至完全分解為無機物;此外ClO2還能將還原性物質如S2—等氧化。二氧化氯的分解產物對色素中的某些基團有取代作用,對色素分子結構中的雙鍵有加成作用。因此,二氧化氯可以很好的氧化分解水中的酚、氯酚、硫醇、仲胺、叔胺等難降解有機物和硫化物、鐵、錳等無機物。
二氧化氯作催化劑的催化氧化過程對含有苯環的廢水有相當好的降解作用,COD的去除率也相當高。但在有機物質的降解過程中,有一些中間產物產生,主要有:草酸、順丁烯二酸、對苯酚和對苯醌等,這就造成了COD的去除率相對較低,但其B/C比即可生化性大大提高。
三、氧化劑制備
二氧化氯採用現場制備的方法,在塔式噴淋反應器內,用氯酸鈉與鹽酸在催化劑存在的條件下反應,生成二氧化氯,反應方程式如下:
NaClO3+HCl → NaCl +ClO2+Cl2
反應過程是在射流作用下使反應器形成負壓,使原料經轉子流量計自動吸入反應器,反應生成二氧化氯,最終被射流帶入水體中。負壓條件可使操作過程比較安全,而且二氧化氯不會外泄,操作環境無異味。在本反應中,可利用催化劑作用,減少氯氣的產生,提高二氧化氯的產率。
四、設計與應用
(一)催化氧化的處理工藝
一般催化氧化的處理工藝為:廢水→物化前處理→催化氧化→配水→生化
工藝說明如下:
⑴前處理採用混凝、沉澱、氣浮、微電解、中和、預曝氣等物化處理方法。經過這些物化處理,去除懸浮物,降低了廢水的COD,調節了pH值,使廢水能更適合進行催化氧化;
⑵催化氧化過程中降低了一部分COD,提高了B/C,使之能更好地進行生化處理,在物化與生化處理之間充當橋梁作用;
(3)催化氧化塔出水進行配水是為了降低含鹽量,使之能更好地進行生化處理;
(4)生化處理的主要目的是進一步降低COD,最大限度地去除有機污染。
(二)催化氧化的處理效果
COD去除率≥70% ;色度去除率≥95 ;揮發酚去除率≥99% ;苯氨類去除率≥95%;硝基苯類去除率≥95% ;氰化物去除率≥99%。
五、鐵碳微電解工藝介紹:
微電解技術是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝,又稱內電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產生1.2V電位差對廢水進行電解處理,以達到降解有機污染物的目的。當系統通水後,設備內會形成無數的微電池系統,在其作用空間構成一個電場。在處理過程中產生的新生態[H] 、Fe2+ 等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團,甚至斷鏈,達到降解脫色的作用;生成的Fe2+ 進一步氧化成Fe3+ ,它們的水合物具有較強的吸附- 絮凝活性,特別是在加鹼調pH 值後生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的吸附能力遠遠高於一般葯劑水解得到的氫氧化鐵膠體,能大量吸附水中分散的微小顆粒,金屬粒子及有機大分子。
工作原理:基於電化學、氧化- 還原、物理吸附以及絮凝沉澱的共同作用對廢水進行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護方便,不需消耗電力資源等優點。鐵碳微電解填料用於難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低COD和色度,提高廢水的可生化性,同時可對氨氮的脫除具有很好的效果
鐵碳-芬頓反應器可通過催化氧化方式提高污水的可生化性。
1894年,法國人H,J,HFenton發現採用Fe2++H2O2體系能氧化多種有機物。後人為紀念他將亞鐵鹽和過氧化氫的組合稱為Fenton試劑,它能有效氧化去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物,其實質是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反應活性的羥基自由(•OH) •OH可與大多數有機物作用使其降解。隨著研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸鹽(C2O42-)等引入Fenton試劑中,使其氧化能力大大增強。從廣義上說,Fenton法是利用催化劑、或光輻射、或電化學作用,通過H2O2產生羥基自由基(•OH)處理有機物的技術。近年來,越來越多的研究者把Fenton試劑同別的處理方法結合起來,如生物處理法、超聲波法、混凝法、沉澱法,活性炭法等。
工作原理及主要特點
芬頓試劑為常用的催化試劑,它是由亞鐵鹽和過氧化物組成,當PH值足夠低時,在亞鐵離子的催化作用下,過氧化氫會分解產生OH˙,從而引發一系列的鏈反應。芬頓試劑在水處理中的作用主要包括對有機物的氧化和混凝兩種作用。
氧化作用:芬頓試劑之所以具有非常高的氧化能力,是因為在Fe2+離子的催化作用下H2O2的分解活化能低(34.9kJ/mol),能夠分解產生羥基自基OH•。同其它一些氧化劑相比,羥基自由基具有更高的氧化電極電位,因而具有很強的氧化性能。芬頓試劑處理難降解有機廢水的影響因素根據上述芬頓試劑反應的機理可知,OH•是氧化有機物的有效因子,而[Fe2+]、[H2O2]、[OH]決定了OH•的產量,因而決定了與有機物反應的程度。
電化學作用:鐵碳和電解質溶液接觸時,形成以鐵碳為兩極的原電池。其中碳極的電位高,為陰極,而鐵極的電位低,為陽極。在廢水中,電化學腐蝕作用可以自動進行。由於Fe2+的不斷生成能有效克服陽極的極化作用,從而促進整個體系的電化學反應,使大量的Fe進入溶液,具有較高化學還原活性。電極反應所產生的新生態,能與溶液中許多組分發生氧化還原反應。同時鐵是活潑金屬,它的還原能力可使某些組分還原為還原態。
過濾吸附及共沉澱作用:由鐵屑和碳粒共同構成的內電解反應柱具有良好的過濾作用,反應生成的膠體不但可以強化過濾吸附作用,而且產生新的膠粒。其中心膠核是許多Fe(OH)聚合而成的有巨大比表面積的不溶性粒子。易於裹挾大量的有害物質,並可和多種金屬發生共沉澱作用,達到去除的目的。
電泳作用:在微原電池周圍電場的作用下,廢水中以膠體狀態存在的污染物可在很短的時問內完成電泳沉積作用。即帶電的膠粒在靜電引力和表面能的作用下,向帶有相反電荷的電極移動,附集並沉積在電極上而得以去除。
㈡ 如何處理含苯的廢水
看論文裡面有鐵碳-微電解的方法除含苯環類有機物的論文,不知道實例可行性怎麼樣,你可以去查詢下相關文章
㈢ 如何去除廢水中微量甲苯
1、選用鐵碳微電解、芬頓氧化法作為污水處理流程的預處理,從而能夠使廢水能夠被後續厭氧、好氧工藝的生化處理。
2、用活性炭吸附,活性炭可以吸收有機物質
3、紫外光(UV)去除水中微量甲苯(<10 mg/L)可以用一級動力學方程描述.pH為7時,去除速率常數k為0.453 h-1,半衰期為1.53 h;在pH為5~9的范圍內,速率常數和半衰期變化不大.利用氣相色譜-質譜聯用儀測定了甲苯的降解產物,討論了甲苯降解的機理.測定了甲苯降解過程中溶解氧的變化和pH的作用.
㈣ 怎麼可以消除苯
很多家庭在剛裝修好時,室內都會有許多難聞的氣味,這些味道多數來源於甲醛、苯以及苯的同系物,如何除去它們是每個新房新裝家庭都要思考的問題,那麼下面久介紹幾種既簡便又高效的方法給大家。
1、植物可以去除甲醛,雖然可以去除甲醛,但是其吸收甲醛的量是非常有限的,而且在室內濃度較高時,如果單純依靠植物吸附甲醛,其用量是非常大的。
㈤ 如何去除苯中微量的水
可以用濃硫酸或者鹼石灰來除去。
常見的乾燥劑如下:
1、濃H2SO4:具有強烈的吸水性,不能乾燥鹼性和還原性氣體。例如常作為H2、O2、CO、SO2、N2、HCl、CH4、CO2、Cl2等氣體的乾燥劑。
2、無水氯化鈣:因其價廉、乾燥能力強而被廣泛應用。乾燥速度快,能再生,脫水溫度473K。一般用以填充乾燥器和乾燥塔,乾燥葯品和多種氣體,不能用來乾燥氨氣等。
3、固體氫氧化鈉和鹼石灰:吸水快、效率高、價格便宜,是極佳的乾燥劑,但不能用以乾燥酸性物質.
4、變色硅膠:常用來保持儀器、天平的乾燥.吸水後變紅,失效的硅膠可以經烘乾再生後繼續使用.可乾燥胺、NH3、O2、N2等。
除雜的原則:
(1)不增:不增加新的雜質;
(2)不減:被提純的物質不能減少;
(3)易分:操作簡便,易於分離;
常見物質除雜總結
原物所含雜質除雜質試劑除雜質的方法
(1)N2(O2)-------灼熱的銅絲網洗氣
(2)CO2(H2S)-------硫酸銅溶液洗氣
(3)CO(CO2)-------石灰水或燒鹼液洗氣
(4)CO2(HCl)-------飽和小蘇打溶液洗氣
(5)H2S(HCl)-------飽和NaHS溶液洗氣
(6)SO2(HCl)-------飽和NaHSO3溶液洗氣
(7)Cl2(HCl)-------飽和NaCl溶液洗氣
(8)CO2(SO2)-------飽和小蘇打溶液洗氣
(9)碳粉(MnO2)-------濃鹽酸加熱後過濾
(10)MnO2(碳粉)-------加熱灼燒
(11)碳粉(CuO)-------鹽酸或硫酸過濾
(12)Al2O3(Fe2O3)-------NaOH溶液(過量),再通CO2過濾、加熱固體
(13)Fe2O3(Al2O3)-------NaOH溶液過濾
(14)Al2O3(SiO2)-------鹽酸NH3·H2O過濾、加熱固體
(15)SiO2(ZnO)-------鹽酸過濾
(16)CuO(ZnO)-------NaOH溶液過濾
(17)BaSO4(BaCO3)-------稀硫酸過濾
(18)NaOH(Na2CO3)-------Ba(OH)2溶液(適量)過濾
(19)NaHCO3(Na2CO3)-------通入過量CO2
(20)Na2CO3(NaHCO3)-------加熱
(21)NaCl(NaHCO3)-------鹽酸蒸發結晶
(22)NH4Cl[(NH4)2SO4]-------BaCl2溶液(適量)過濾
(23)FeCl3(FeCl2)-------通入過量Cl2
(24)FeCl3(CuCl2)-------鐵粉、Cl2過濾
(25)FeCl2(FeCl3)-------鐵粉過濾
(26)Fe(OH)3膠體(FeCl3)-------(半透膜)滲析
(27)CuS(FeS)-------稀鹽酸或稀硫酸過濾
(28)I2(NaCl)------升華
(29)NaCl(NH4Cl)-------加熱
(30)KNO3(NaCl)-------蒸餾水重結晶
(31)乙烯(SO2、H2O)鹼石灰洗氣
(32)乙烷(乙烯)-------溴水洗氣
(33)溴苯(溴)-------稀NaOH溶液分液
(34)硝基苯(NO2)-------稀NaOH溶液分液
(35)甲苯(苯酚)-------NaOH溶液分液
(36)乙醛(乙酸)-------飽和Na2CO3溶液蒸餾
(37)乙醇(水)-------新制生石灰蒸餾
(38)苯酚(苯)-------NaOH溶液、CO2分液
(39)乙酸乙酯(乙酸)-------飽和Na2CO3溶液分液
(40)溴乙烷(乙醇)-------蒸餾水分液
(41)肥皂(甘油)-------食鹽過濾
(42)葡萄糖(澱粉)-------(半透膜)滲析
氣體除雜的原則:
(1)不引入新的雜質
(2)不減少被凈化氣體的量注意的問題:
①需凈化的氣體中含有多種雜質時,除雜順序:一般先除去酸性氣體,如:氯化氫氣體,CO2、SO2等,水蒸氣要在最後除去。
②除雜選用方法時要保證雜質完全除掉,如:除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液,因為Ca(OH)2是微溶物,石灰水中Ca(OH)2濃度小,吸收CO2不易完全。
方法:
A. 雜質轉化法:欲除去苯中的苯酚,可加入氫氧化鈉,使苯酚轉化為苯酚鈉,利用苯酚鈉易溶於水,使之與苯分開;
B. 吸收洗滌法;欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氫和水,可使混合氣體先通過飽和碳酸氫鈉溶液,再通過濃硫酸即可除去;
C. 沉澱過濾法:欲除去硫酸亞鐵溶液中混有的少量硫酸銅,加入少量鐵粉,待充分反應後,過濾除去不溶物即可;
D. 加熱升華法:欲除去碘中的沙子,即可用此法;
E. 溶液萃取法:欲除去水中含有的少量溴,可採用此法;
F. 結晶和重結晶:欲除去硝酸鈉溶液中少量的氯化鈉,可利用二者的溶解度不同,降低溶液溫度,使硝酸鈉結晶析出,可得到純硝酸鈉晶體;
G. 分餾蒸餾法:欲除去乙醚中少量的酒精,可採用多次蒸餾的方法;
H. 分液法:欲將密度不同且又互不相溶的液體混合物分離,可採用此法,如將苯和水分離;
K. 滲析法:欲除去膠體中的離子,可採用此法。如除去氫氧化鈉膠體中的氯離子。
㈥ 怎麼去除污水中的少量苯酚
污水處理中苯酚的去除方法:加NaOH溶液,分液+NaOH生成苯酚鈉。
此外沸石也能去除苯酚。沸石是一種天然廉價的多孔礦物質,表面粗糙、比表面積大,吸附性能較強,改性後沸石吸附苯酚的效果確定了合適的改性方法,在具體的pH值條件下,沸石能夠對低濃度的含酚水有良好的吸附效果。
苯酚(Phenol,C6H5OH)是一種具有特殊氣味的無色針狀晶體,有毒,是生產某些樹脂、殺菌劑、防腐劑以及葯物(如阿司匹林)的重要原料。也可用於消毒外科器械和排泄物的處理,皮膚殺菌、止癢及中耳炎。
㈦ 怎樣去除苯
很多家庭在剛裝修好時,室內都會有許多難聞的氣味,這些味道多數來源於甲醛、苯以及苯的同系物,如何除去它們是每個新房新裝家庭都要思考的問題,那麼下面久介紹幾種既簡便又高效的方法給大家。
1.將門窗全部打開,促進空氣的循環,這樣可以通過空氣的流動將有害氣體排放到室外,操作簡單又有效。不過此方法應保持通風時間持久,也可以用大型風扇來加強風力,輔助通風。如此循環往復,強制通風一個月,室內的異味會大幅度的降低。一些能挪動的傢具,盡量放置通風口,異味可直接排出到室外。
2.在家中放些綠色植物也能有效去除氣味,尤其是像綠蘿、吊蘭、蘆薈、龜背竹、仙人掌、常青藤等都能有效的吸收有害氣體。另外,市面上比較流行的平安樹和樟樹等大型植物,它們自身能釋放出一種清新的氣體,讓人精神愉悅,也比較適合用來去除新傢具的味道。
3.活性炭內部擁有大量不規則的孔隙,其中與甲醛分子相仿的孔隙會將甲醛吸附,可以達到凈化空氣的目的,但是其內部孔隙的數量是有限的,當吸附飽和後有可能造成二次污染,使用時一定要定期的將其更換。
4.空氣凈化器曾經是一款高端產品,時代發展,慢慢的也有了走量的趨勢,因為其內部裝有風扇,可以主動的對相應空間內的甲醛進行吸附,但建議購買具有除甲醛功能的產品,使用時還需要定期的更換除甲醛濾芯。
5.專業的事要專業的人來做,但是除甲醛行業卻是個例外,因為除甲醛行業魚龍混雜,我們普通人又難以分辨,在面對除甲醛難題時很容易被一些沒有技術和能力的除甲醛公司忽悠,不僅浪費錢,而且甲醛超標等問題還解決不了,在選擇除甲醛公司時,大家還是要擦亮雙眼。
甲醛是長期釋放的,在處理時,推薦多種方法組合使用,這樣才能起到更好的除醛效果,讓我們入住無憂!
㈧ 怎樣去除苯
根據統計新房子裝修好90%出現甲醛或苯系氣態污染物超標的情況,新房子怎麼清除甲醛和苯,如何快速消除它們成為入住新房前一件非常重要的工作,甲醛和苯都有一個頑固性很強的特徵,所以推薦使用以下方法進行應對。
1、打開門窗以使空氣自然循環,通過空氣流將有害氣體排放到外面,簡單而有效。盡量保持室內長時間開窗通風,也可以用電風扇輔助加速室內外空氣對流量,強制通風一個月,裝修味道將大幅度降低。新買來的傢具最好放在通風出口處,異味直接排除在室外。
㈨ 如何去除廢水中的甲苯
用活性炭吸附,活性炭可以吸收有機物質
㈩ 去除苯的方法
很多家庭在剛裝修好時,室內都會有許多難聞的氣味,這些味道多數來源於甲醛、苯以及苯的同系物,如何除去它們是每個新房新裝家庭都要思考的問題,那麼下面久介紹幾種既簡便又高效的方法給大家。
1.開窗通風可以快速的將游離態的甲醛排出到室外,只要當地的空氣質量達標,就不會再引入其它污染物,並且使用方便,成本低廉,但是需要長期堅持,因為甲醛的釋放年限較長,在通風不暢時容易出現反復的情況。
2.綠植、蘆薈、仙人掌、綠蘿等植物對甲醛有著一定的吸收能力,能夠通過光合作用將周圍的甲醛慢慢地消耗掉。因為是植物,所以非常安全,不會產生其他的有害作用。但是要注意,植物吸收甲醛是有限的,只能作為除甲醛的綜合治理方法之一。
3.活性炭除甲醛,是生活中最常用的除甲醛方式,且成本較低,但是活性炭在短時間內容易出現吸附飽和的現象,飽和後就需要更換或是晾曬。還有一點要注意的是如果活性炭的量不夠多,對室內除甲醛也不會起到多大的作用。
4.如果想要盡快的消除房子里的甲醛,可在裝修完成後在家裡放一個落地風扇,同時開窗通風,在室外風力允許的情況下,風扇可加大室內外空氣的流動速度,降低室內甲醛含量,加快甲醛的釋放速度,它或許是最有效也是成本最低的方式了。
5.甲醛的釋放速度主要取決於兩個因素,一是溫度,二是濕度,所以我們可以利用甲醛的這個特性,利用暖風機、加濕器等讓室內處於高溫和高濕度狀態,然後我們可以再配合上通風或吸附性材料來吸收家中已經釋放出來的甲醛,這種方法主要是治理家中潛伏的甲醛,效果是非常不錯的。
除醛時使用單一方法會有些吃力,還是推薦將多種組合起來使用,這個會有更好的效果,讓除醛更加順利!