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兰炭厂含酚废水中挥发酚含量为2264 mg/L,COD含量为14265 mg/L,属于高浓度含酚废水,其特点为成分复杂、毒性大和难降解。若直接生化处理会使微生物中毒,因而探索兰炭厂含酚废水的高效处理工艺将对经济、环境和社会效益具有重大的现实意义。目前,国内外处理含酚废水的常用方法有物理法、化学法以及生物法。经实践证明,任何单一的除酚方法都有其优势和局限性,国家严格控制对含酚废水中挥发酚的排放标准为小于0.5 mg/L。一般情况下,若只用单一方法处理含酚废水达不到国家排放标准,然而可以把几种方法的优点集中在一起,形成一种新的组合工艺,这是含酚废水处理技术发展过程中的一种新方向。本论文以兰炭厂含酚废水为研究对象,以下将兰炭厂含酚废水简称为含酚废水。在分别单独采用树脂吸附法和络合萃取法处理含酚废水的基础上,集合树脂吸附法和络合萃取法的优点,开发了吸附–络合萃取组合新工艺。本论文主要包括树脂吸附过程中的条件优化、络合萃取过程中的条件优化和吸附–络合萃取组合工艺除酚及回收酚类物质。在树脂静态吸附过程中,采用正交试验法确定了影响XAD–2大孔树脂静态吸附的最优化工艺条件为:室温为15℃,pH值为7,XAD–2大孔树脂干基质量用量为2.5 g,含酚废水处理量为100 mL和吸附平衡时间为5.5 h。在最佳工艺条件下,对挥发酚类物质的吸附率为99.35%,对COD的吸附率为62.38%。从动力学模型中,确定其吸附行为符合拟二级动力学模型,该模型更适合表征树脂吸附过程,吸附速率主要由化学吸附控制。采用正交试验法确定了影响静态脱附实验中脱附剂的最优化工艺条件:NaOH溶液浓度为6%,乙醇溶液浓度为50%,HCl溶液浓度为6%。在静态吸附–脱附最优化工艺操作条件下,分别以10 mL 12%NaOH溶液+10 mL无水乙醇组成含有6%NaOH的碱式乙醇和10mL 6%HCl溶液对富含酚的树脂进行脱附,富含酚的树脂经静态脱附再生后,挥发酚的浓度为16.5 mg/L,再生吸附率为99.27%。在树脂动态吸附过程中,采用正交试验法确定了影响动态吸附的最优化工艺条件为:XAD–2大孔树脂床层体积为15 mL,流速为3 BV/h,含酚废水的最大单程处理量为480 mL。在最优化工艺条件下,进行双柱串联动态吸附,对挥发酚的吸附率达99.93%,对COD的吸附率为88.92%。在静态脱附基础上,脱附剂为含有6%NaOH的碱式乙醇和6%HCl溶液,脱附剂用量为2倍的XAD–2树脂床层体积,脱附流速1 BV/h,脱附时间2 h,脱附温度25℃。对双柱串联吸附后富含酚的XAD–2树脂吸附柱进行脱附,富含酚的树脂吸附柱经动态脱附再生后,流出液中挥发酚的浓度为1.6 mg/L,对挥发酚的再生吸附率为99.93%,对COD的再生吸附率为88.96%。在动态吸附–脱附最优化工艺操作条件下,对选定的树脂连续进行6次循环再生稳定性实验,流出液中挥发酚的浓度在10 mg/L以下,对挥发酚吸附率的平均值为99.58%,对COD吸附率的平均值为84.60%,说明XAD–2大孔树脂具有再生稳定性能。在络合萃取过程中,选用磷酸三丁酯(简称TBP)为萃取剂,煤油为稀释剂。采用单因素控制变量法确定了影响络合萃取的最佳操作条件为:pH为6,络合萃取温度为25℃,油/水相比为1:3,络合萃取剂中TBP与煤油的体积比为3:2,转速为625 r/min,进行一级络合萃取,对萃余相中挥发酚的萃取率为97.33%,对COD的萃取率为78.50%。采用正交试验法确定了影响反萃取过程的最优化工艺条件为:反萃取剂NaOH浓度为10%,反萃次数为2次,油/碱比(V/V)为1:1,温度为35℃。在反萃取最优化工艺条件下,对一级萃取有机相进行2次反萃取,挥发酚的回收率可达96.23%。在络合萃取–反萃取最优化操作条件下,对选定的络合萃取剂连续进行6次循环再生操作,对萃余相中挥发酚萃取率的平均值为86.54%,对COD萃取率的平均值为74.07%,说明该络合萃取剂具有再生稳定性。吸附–络合萃取组合工艺集合了树脂吸附技术和络合萃取技术的优点,对难以达到排放标准的含酚废水了进行分段处理。为了减少操作工艺的复杂性,在最优化工艺条件下,分别采用XAD–2大孔树脂吸附法进行单柱动态吸附,络合萃取过程进行一级络合萃取。含酚废水经过吸附–络合萃取组合工艺处理后,挥发酚类物质的浓度为0.33 mg/L,对应的去除率为99.99%。根据除酚效果,吸附–络合萃取组合工艺对高浓度含酚废水的处理达到了国家排放标准。在最优化工艺条件下,分别对富含酚的XAD–2大孔树脂吸附柱和络合萃取有机相进行脱附和反萃取,挥发酚类物质的回收量为1050.1 mg,其对应的回收率为96.66%。因此,采用吸附–络合萃取组合工艺对含酚废水进行除酚回收处理,不仅可以将含酚废水中的挥发酚类物质的浓度降低至国家排放标准,而且又能回收酚类资源。为了使此实验方案具有实际应用价值,应在此基础上根据需要进行中试实验,从而使吸附–络合萃取组合工艺进一步实现工业化应用,给社会带来较高的经济和环境效益。