电离方法处理含苯废水

『壹』 废水中的苯环如何破除

如何破解高浓废水？用高效催化氧化处理工艺
:一、高浓度废水背景概述
高浓度难降解废水越来越多，与此同时随着生活水平的提高，环保意识增强，人们对难降解的有机物在环境中的迁移、变化越来越关注，然而高浓度难降解有机污染物的处理，是废水处理的一个难点，难以用常规工艺(如混凝、生化法)处理，这是因为?
一、是此类废水浓度高，CODcr一般为数万mg/L，高的甚至达到十多万mg/L以上;
二、是其中所含是污染物主要是芳烃化合物，BOD/COD很低，一般在0.1以下，难以生物降解;
三、是污染物毒性大，许多物质被列入环境污染物黑名单，如苯胺、硝基苯类等;
四、是无机盐含量高，达数万甚至十多万以上。因此开发高浓度难降解有机废水的有效处理技术迫在眉睫。常温常压下的新型高效催化氧化技术就是在这种背景下应运而生的。
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剂存在的条件下，利用强氧化剂——二氧化氯在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物，或直接氧化有机污染物，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，较好地去除有机污染物。在降解COD的过程中，打断有机物分子中的双键发色团，如偶氮基、硝基、硫化羟基、碳亚氨基等，达到脱色的目的，同时有效地提高BOD/COD值，使之易于生化降解。这样，二氧化氯催化氧化反应在高浓度、高毒性、高含盐量废水中充当常规物化预处理和生化处理之间的桥梁。高效表面催化剂(多种稀有金属类)以活性炭为载体，多重浸渍并经高温处理。
ClO2在常温下是黄绿色的类氯性气体，溶于水中后随浓度的提高颜色由黄绿色变为橙红色。其分子中具有19个价电子，有一个未成对的价电子。这个价电子可以在氯与两个氧原子之间跳来跳去，因此它本身就像一个游离基，这种特殊的分子结构决定了ClO2具有强氧化性。ClO2在水中发生了下列反应：
ClO2 +H2O→HClO3+HCl
ClO2→ClO2 +O2
ClO2+ .HO→HCl+HClO
HClO→O2 +H2O
HClO2+ Cl2 +H2O→HClO3+HCl
氯酸和亚氯酸在酸性较强的溶液里是不稳定的，有很强的氧化性，将进一步分解出氧，最终产物是氯化物。在酸性较强的条件下，二氧化氯回分解并生成氯酸，放出氧，从而氧化、降解废水中的带色基团与其他的有机污染物;而在弱酸性条件下，二氧化氯不易分解污染物而是直接和废水中污染物发生作用并破坏有机物的结构。因此，pH值能影响处理效果。
从上式可以看出，二氧化氯遇水迅速分解，生成多种强氧化剂——HClO3、HClO2、Cl2、H2O2等，并能产生多种氧化能力极强的活性基团(即自由基)，这些自由基能激发有机物分子中活泼氢，通过脱氢反应生成R*自由基，成为进一步氧化的诱发剂;还能通过羟基取代反应将芳烃上的——SO3H、——NO2等基团取代下来，生成不稳定的羟基取代中间体，此羟基取代中间体易于发生开环裂解，直至完全分解为无机物;此外ClO2还能将还原性物质如S2—等氧化。二氧化氯的分解产物对色素中的某些基团有取代作用，对色素分子结构中的双键有加成作用。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、叔胺等难降解有机物和硫化物、铁、锰等无机物。
二氧化氯作催化剂的催化氧化过程对含有苯环的废水有相当好的降解作用,COD的去除率也相当高。但在有机物质的降解过程中,有一些中间产物产生,主要有:草酸、顺丁烯二酸、对苯酚和对苯醌等,这就造成了COD的去除率相对较低,但其B/C比即可生化性大大提高。
三、氧化剂制备
二氧化氯采用现场制备的方法,在塔式喷淋反应器内,用氯酸钠与盐酸在催化剂存在的条件下反应,生成二氧化氯,反应方程式如下:
NaClO3+HCl → NaCl +ClO2+Cl2
反应过程是在射流作用下使反应器形成负压,使原料经转子流量计自动吸入反应器,反应生成二氧化氯,最终被射流带入水体中。负压条件可使操作过程比较安全,而且二氧化氯不会外泄,操作环境无异味。在本反应中,可利用催化剂作用,减少氯气的产生,提高二氧化氯的产率。
四、设计与应用
(一)催化氧化的处理工艺
一般催化氧化的处理工艺为:废水→物化前处理→催化氧化→配水→生化
工艺说明如下:
⑴前处理采用混凝、沉淀、气浮、微电解、中和、预曝气等物化处理方法。经过这些物化处理,去除悬浮物,降低了废水的COD,调节了pH值,使废水能更适合进行催化氧化;
⑵催化氧化过程中降低了一部分COD，提高了B/C，使之能更好地进行生化处理，在物化与生化处理之间充当桥梁作用;
(3)催化氧化塔出水进行配水是为了降低含盐量，使之能更好地进行生化处理;
(4)生化处理的主要目的是进一步降低COD，最大限度地去除有机污染。
(二)催化氧化的处理效果
COD去除率≥70% ;色度去除率≥95 ;挥发酚去除率≥99% ;苯氨类去除率≥95%;硝基苯类去除率≥95% ;氰化物去除率≥99%。
五、铁碳微电解工艺介绍：
微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。当系统通水后，设备内会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H] 、Fe2+ 等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用;生成的Fe2+ 进一步氧化成Fe3+ ，它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性，特别是在加碱调pH 值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子。
工作原理：基于电化学、氧化- 还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便，不需消耗电力资源等优点。铁碳微电解填料用于难降解高浓度废水的处理可大幅度地降低COD和色度，提高废水的可生化性，同时可对氨氮的脱除具有很好的效果
铁碳-芬顿反应器可通过催化氧化方式提高污水的可生化性。
1894年，法国人H,J,HFenton发现采用Fe2++H2O2体系能氧化多种有机物。后人为纪念他将亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂，它能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物，其实质是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由(•OH) •OH可与大多数有机物作用使其降解。随着研究的深入，又把紫外光(UV)、草酸盐(C2O42-)等引入Fenton试剂中，使其氧化能力大大增强。从广义上说，Fenton法是利用催化剂、或光辐射、或电化学作用，通过H2O2产生羟基自由基(•OH)处理有机物的技术。近年来，越来越多的研究者把Fenton试剂同别的处理方法结合起来，如生物处理法、超声波法、混凝法、沉淀法，活性炭法等。
工作原理及主要特点
芬顿试剂为常用的催化试剂，它是由亚铁盐和过氧化物组成，当PH值足够低时，在亚铁离子的催化作用下，过氧化氢会分解产生OH˙，从而引发一系列的链反应。芬顿试剂在水处理中的作用主要包括对有机物的氧化和混凝两种作用。
氧化作用：芬顿试剂之所以具有非常高的氧化能力，是因为在Fe2+离子的催化作用下H2O2的分解活化能低(34.9kJ/mol)，能够分解产生羟基自基OH•。同其它一些氧化剂相比，羟基自由基具有更高的氧化电极电位，因而具有很强的氧化性能。芬顿试剂处理难降解有机废水的影响因素根据上述芬顿试剂反应的机理可知，OH•是氧化有机物的有效因子，而[Fe2+]、[H2O2]、[OH]决定了OH•的产量,因而决定了与有机物反应的程度。
电化学作用：铁碳和电解质溶液接触时，形成以铁碳为两极的原电池。其中碳极的电位高，为阴极，而铁极的电位低，为阳极。在废水中，电化学腐蚀作用可以自动进行。由于Fe2+的不断生成能有效克服阳极的极化作用，从而促进整个体系的电化学反应，使大量的Fe进入溶液，具有较高化学还原活性。电极反应所产生的新生态，能与溶液中许多组分发生氧化还原反应。同时铁是活泼金属，它的还原能力可使某些组分还原为还原态。
过滤吸附及共沉淀作用：由铁屑和碳粒共同构成的内电解反应柱具有良好的过滤作用，反应生成的胶体不但可以强化过滤吸附作用，而且产生新的胶粒。其中心胶核是许多Fe(OH)聚合而成的有巨大比表面积的不溶性粒子。易于裹挟大量的有害物质，并可和多种金属发生共沉淀作用，达到去除的目的。
电泳作用：在微原电池周围电场的作用下，废水中以胶体状态存在的污染物可在很短的时问内完成电泳沉积作用。即带电的胶粒在静电引力和表面能的作用下，向带有相反电荷的电极移动，附集并沉积在电极上而得以去除。

『贰』 含苯酚的工业废水处理的流程图如图所示：（1）上述流程里，设备Ⅰ中进行的是______操作（填操作名称），

（1）工业废水与苯进入设备Ⅰ得到苯酚、苯的溶液与可以排放的无酚工业废水，说明在设备Ⅰ中进行的是萃取，利用苯与苯酚相似的结构互溶与水不溶，将苯酚从工业废水里提取出来，用分液的方法将下层的工业废水放出排放，上层的苯酚、苯混合液进入设备Ⅱ；萃取、分液必须用到的仪器名称叫分液漏斗；故答案为：萃取、分液；分液漏斗；
（2）盛有苯酚、苯溶液的设备Ⅱ中注入氢氧化钠溶液，此时，具有酸性的苯酚跟氢氧化钠发生反应，生成苯酚钠和水，由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是C₆H₅ONa，在设备Ⅱ中的液体分为两层，上层是苯层，下层是苯酚钠的水溶液，上层的苯通过管道送回设备Ⅰ中继续萃取工业废水中的苯酚，循环使用，下层的苯酚钠溶液进入设备（Ⅲ）；在盛有苯酚钠溶液的设备Ⅲ中，通入过量的二氧化碳气，发生化学反应，生成苯酚和碳酸氢钠，故答案为：C₆H₅ONa；NaHCO₃；
（3）依据碳酸性比苯酚的酸性强，弱酸盐与“强”酸发生的复分解反应，二氧化碳和苯酚钠反应生成苯酚，反应的方程式为C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃，
故答案为：C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃；
（4）盛有碳酸氢钠溶液的设备Ⅳ中，加入生石灰，生石灰与碳酸氢钠溶液里的水反应生成氢氧化钙，熟石灰和与碳酸氢钠发生复分解反应，生成沉淀；溶液与沉淀通过过滤分离，故答案为：CaCO₃；过滤；
（5）设备Ⅴ应是石灰窑，CaCO₃高温分解所得的产品是氧化钙和二氧化碳，所得二氧化碳通入设备Ⅲ，反应所得氧化钙进入设备Ⅳ．在含苯酚工业废水提取苯酚的工艺流程中，苯、氧化钙、CO₂、和NaOH理论上应当没有消耗，它们均可以循环使用，故答案为：CO₂和NaOH；

『叁』 含有苯并比的废水怎么处理

苯并芘是抄一种常见的高活性间接致癌物和突变原，存在于煤焦油、各类碳黑和煤、石油等燃烧产生的烟气、香烟烟雾、汽车尾气中，以及焦化、炼油、沥青、塑料等工业污水中。地面水中的BaP除了工业排污外，主要来自洗刷大气的雨水。储水槽及管道涂层淋溶。
食品中苯并芘化合物主要来源于：熏烤或高温烹调时使食品污染苯并芘；食品加工过程中受到有污染；沥青污染；包转材料污染；环境污染等。答案参考自环保通。
而针对于含苯并芘的废水可以采用高级电氧化催化法处理！

『肆』 含苯酚工业废水处理的流程

浓缩废水-----苯萃取苯酚------加入过量的氢氧化钠溶液------分馏（静置分液）------得到苯（溶液上层）和苯酚钠，氢氧化钠的水溶液（苯酚钠溶于水）------在水溶液中通入过量二氧化碳------得到苯酚和碳酸氢钠-----静置分液------分离苯酚和碳酸氢钠溶液（苯酚常温下不溶于水）

『伍』 如何处理含苯的废水

看论文里面有铁碳-微电解的方法除含苯环类有机物的论文，不知道实例可行性怎么样，你可以去查询下相关文章

『陆』 怎么去除污水中的少量苯酚

加naoh溶液，分液+naoh生成苯酚钠。
苯酚钠在水中的溶解度较苯中大但仍相当小（相似相溶，苯酚钠为离子化合物，苯为非极性溶剂，水为极性溶剂，因此在水中的溶解的要大一些），苯与水溶性小，因此可以使用分液漏斗分液，关键是充分搅拌。

『柒』 苯进入污水处理厂后怎么办

污水复处理厂会根据苯的特性进行制处理，常用的处理材料为聚合氯化铝铁。

处理方法：
1、使用前，将本产品按一定浓度（10-30%）投入溶矾池，注入自来水搅拌使之充分水解，静置至呈红棕色液体，再兑水稀释到所需浓度投加混凝。水厂亦可配成2-5%直接投加，工业废水处理直接配成5-10%投加。
2、投加量的确定，根据原水性质可通过生产调试或烧杯实验视矾花形成适量而定，制水厂可以原用的其它药剂量作为参考，在同等条件下本产品与固体聚合氯化铝用量大体相当，是固体硫酸铝用量的1/3-1/4。如果原用的是液体产品，可根据相应药剂浓度计算酌定。大致按重量比1:3而定。
3、使用时，将上述配制好的药液，泵入计量槽，通过计量投加药液与原水混凝。
4、一般情况下当日配制当日使用，配药需要自来水，稍有沉淀物属正常现象
5、根据原生产用按：固体：清水=1/5左右，先混合溶解后，再加水稀释至含量2~3%的溶液即可。
6、生产用按：固体：清水=1/5左右，先混合溶解后，再加水稀释至含量2~3%的溶液即可。

『捌』 怎么处理含甲苯工业废水处理方法

这种复废水属于难降解制的，有生物毒性的废水，一般的考虑都是先采取强氧化的办法，比如说臭氧氧化，电解。芬顿等，提高生化性能，降解难分解的有机物，然后经过生物处理后，根据浓度情况选配后续深度处理工艺，可以考虑活性炭吸附或者超滤之类。

『玖』 对含有硝基苯和苯酚的工业废水，可采用哪些方法处理

抄污水处理中苯酚的去除方法袭：加NaOH溶液，分液+NaOH生成苯酚钠。

此外沸石也能去除苯酚。沸石是一种天然廉价的多孔矿物质，表面粗糙、比表面积大，吸附性能较强，改性后沸石吸附苯酚的效果确定了合适的改性方法，在具体的pH值条件下，沸石能够对低浓度的含酚水有良好的吸附效果。
苯酚（Phenol，C6H5OH）是一种具有特殊气味的无色针状晶体，有毒，是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物（如阿司匹林）的重要原料。也可用于消毒外科器械和排泄物的处理，皮肤杀菌、止痒及中耳炎。

『拾』 水中的苯胺如何去掉,山西省苯胺污染事件已经影响邯郸，邯郸自2013年1月5日已经出现大面积停水！

自来水中的苯可能的来源主要有三种：1.含苯的废水；2.生活污水；3.水厂处理过程外部加入的水处理剂。
第一种方法：冷冻结晶法。将含有苯和硝基苯饮用水冷冻结冰，待水结冰率达到80%至90%时，将冰取出融化成水即可饮用。可去除水中的苯含量90%以上，去除水中浓度在0.050ml/L以下的硝基苯含量86.8%以上。
第二种方法，煮沸蒸发法。在室温环境下，将含有苯和硝基苯的饮用水煮沸3至4分钟，并将蒸发的气体通过通风设施(排烟罩等)排出室外，可去除水中苯含量100%，去除水中浓度在0.20ml/L(超国家标准规定12倍)以下的硝基苯含量90%以上。
第三种方法：吸附过滤法。在含有苯和硝基苯的饮用水中加入6%的活性炭，8至10分钟后滤出，可去除水中浓度在0.050ml/L以上的苯含量90%以上，去除水中浓度在0.050ml/L以下的硝基苯含量90%以上。
第四种方法：反渗透过滤法。这种方法就要求你选购一款合格的反渗透净水机，它采用的主要是反渗透膜技术。碧水源反渗透净水机，的工作原理是对水施加一定的压力，使水分子和离子态的矿物质元素通过反渗透膜，而溶解在水中的绝大部分无机盐(包括重金属)，有机物苯以及细菌、病毒等无法透过反渗透膜，从而使渗透过的纯净水和无法渗透过的浓缩水严格的分开；反渗透膜上的孔径只有0.0001 微米，而病毒的直径一般有0.02-0.4微米，普通细菌的直径有0.4-1微米，苯分子的直径为0.00058微米，所以完全可以过滤掉苯分子等有毒物 质。
苯不属于自然环境中的本底物质，只能是外来的。因此防范自来水苯危害从终端做起是最好的解决途径。