摘 要

近年来，人们越来越重视含酚废水的污染问题。将没有经过任何处理的含酚废水直接排放，会对水中生物、农作物、乃至人类身体健康带来严重的危害。在现阶段，国内外处理含酚废水的方法有很多，将这些方法分类，大致可以分为如下三类：物理法、化学法和生物法。其中，高浓度的含酚废水适合用物理、化学方法进行处理，而中、低浓度的含酚废水则可用生物方法处理。

实验中，用苯酚配制模拟高浓度含酚废水，采用微电解法分析铁碳总质量、反应温度、反应时间、溶液的初始pH这四个因素对COD去除率的影响效果；采用正交实验，分析得出处理模拟含酚废水的最佳工艺条件。实验结果表明，微电解法处理模拟高浓度含酚废水的最佳处理工艺条件是：废水的初始pH值为4，铁碳总质量为22g/（100mL 模拟含酚废水），反应温度为30°C，反应时间为40分钟。

关键词：微电解法 高浓度含酚废水 COD去除率

Preliminary study on treatment of high concentration phenol containing wastewater

Abstract

In recent years, more and more attention has been paid to the pollution of phenolic wastewater. It will not be processed by any processed phenol waste, which will be a serious risk to aquatic life, crops, and even human health. At the present stage, the treatment technology of wastewater containing phenol at home and abroad are mainly divided into physical method, chemical method and biological method. Physical and chemical method is suitable for high concentration phenol wastewater, the biological method is mainly used in the low concentration of waste water containing phenol.

In this experiment, the simulated high concentration phenol wastewater were prepared by phenol, total quality using iron carbon micro electrolytic method analysis, reaction temperature, reaction time, initial pH of the solution of these four factors on the COD removal rate; By orthogonal experiment, the optimum processing conditions for treating simulated phenol wastewater were obtained. The result indicated that the optimum conditions for the micro-electrolysis treatment on simulative phenol wastewater of high concentrations thatl pH is 4, the total mass of Iron–carbon is 22g/(100mL phenol waste water), the reaction temperature is 30°C, and the reactive time is 40 min.

Keywords: Micro-electrolysis; High concentration phenol wastewater; Removal ratio of COD

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 研究背景 1

1.2 处理方法 2

1.2.1 物理法 2

1.2.2 化学法 5

1.2.3 生物法 7

1.3 发展趋势 9

第二章 实验材料与方法 10

2.1 实验仪器及试剂 10

2.1.1 主要实验仪器 10

2.1.2 实验试剂 10

2.2 实验方法 10

2.2.1 COD的测定 11

2.2.2 单因素分析实验 12

2.2.3 正交实验 13

第三章 结果与讨论 15

3.1 反应时间对COD去除率的影响 15

3.2 反应温度对COD去除率的影响 15

3.3 铁碳总质量对COD去除率的影响 16

3.4 溶液初始pH对COD去除率的影响 17

3.5 正交实验结果分析 18

第四章 实验结论及展望 21

4.1 实验结论 21

4.2 展望 21

参考文献 22

致谢 24

文献综述

1.1 研究背景

随着经济的发展，我国的水污染问题越来越严重，其中工业废水就是我国水源污染的主要原因之一。近几年来，我国工业废水的年排放量虽然跟以往相比是有所下降（如图1-1），但是排放数量的数值仍然很大。从环境公报的统计结果可以看出，在2015年我国工业废水的排放量就达到为1995亿吨^[1]。因此，工业废水污染成为当今环境工作中迫切需要解决的问题之一，其中含酚废水作为一种污染物对环境的破坏也逐渐引起了人们的重视。

图1-1 我国工业废水排放量

酚类化合物的种类有很多，比如苯酚、氨基酚、甲酚等。这些化合物对环境产生比较严重的污染，而其中，苯酚、甲酚对环境污染产生的影响最大。另外，含酚的各类化合物是水资源污染的重要组成部分，酚类化合物是可以转变为带电离子、拥有极性、在水中可解离出氢离子、有微弱酸性的有机化合物。酚类化合物毒性很大，并且降解起来也十分的困难。

含酚类化合物的废水来源十分广泛，在我们的日常生活中都会接触到含酚废水，比如说，在染料、医药、塑料、农药等行业每天都会产生不同浓度含量的含酚废水。这些行业产生的废水中，挥发酚的浓度含量不一致，大部分废水中酚的浓度含量是在1000mg/L~3000mg/L之间,但是，也有部分产品中的挥发酚浓度非常之高，甚至能够高达数万毫克每升^[2]。

遭受酚类污染的水体，如果在没有经过任何处理的情况下就直接排放，那么就会给水生物、农作物、甚至人体健康带来严重的危害。生物体的蛋白质能够与酚类物质结合，从而使蛋白质变性，最终会导致组织损伤、甚至坏死，并可能会导致生物中毒^[3]；将没有经过任何处理的含酚废水直接排入农田，灌溉农作物，会使农作物枯死，从而导致减产等^[4]。人们把越来越多的关注投向含酚废水的污染问题，人们也把寻找如何高效合理地处理含酚废水的工艺作为工业废水处理技术的主要任务之一。

1.2 处理方法

迄今为止，研究人员在处理含酚废水的实验研究中，把处理方法分为三类：物理法、生物法和化学法。

1.2.1 物理法

物理法是指采用物理或者机械的手段利用物理作用对废水中的组分进行区分，将废水中的污染物与其他组分分离开来，从而使经过处理的废水能够达到排放标准的一类处理方法。目前，常见的方法有：焚烧法、吸附法、萃取法。