摘要：含酚廢水對環(huán)境具有較大危害，去除廢水中的酚含量對環(huán)境安全具有重要的意義。活性炭吸附和超聲降解技術(shù)都被應(yīng)用于廢水處理中，本文首次將這2種技術(shù)聯(lián)合起來處理含酚廢水，并比較了活性炭吸附、超聲降解和超聲活性炭聯(lián)合技術(shù)3種方法的效果，表明超聲—活性炭聯(lián)合技術(shù)對苯酚的去除率高于單獨使用活性炭吸附或超聲降解，探討了溶液pH值、超聲時間、活性炭投加量等因素對聯(lián)合處理含酚廢水效果的影響，發(fā)現(xiàn)處理100ml的0.01mol/L的模擬含酚廢水，溶液pH值為5，超聲處理20mins，0.4g活性炭振蕩吸附20mins，可使苯酚去除率達(dá)到83.9%。聯(lián)合技術(shù)可以綜合2種技術(shù)的優(yōu)勢，在廢水處理中有著廣闊的應(yīng)用前景。

1 引言

酚醛樹脂生產(chǎn)廠排放液中經(jīng)常含有微量酚、甲醛以及甲醇。含酚廢水是一種污染范圍廣、危險性大的工業(yè)廢水，這種廢水不經(jīng)處理排放，會對人類、魚類以及農(nóng)作物帶來嚴(yán)重危害。超聲是一種處理有機(jī)污染物廢水的新型技術(shù)，近10年來，超聲降解水體中有機(jī)污染物的研究十分活躍，但此技術(shù)存在著費用高、降解效率低等一些局限性。活性炭由于優(yōu)越的吸附性能在廢水處理中被廣泛應(yīng)用，本文主要研究將活性炭和超聲技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用處理含酚廢水，以達(dá)到對廢水中酚含量的控制，實現(xiàn)環(huán)境安全。

2 試驗部分

2.1 儀器

KQ5200型超聲波清洗器（上海精密科學(xué)儀器有限公司），HY-2調(diào)速多用振蕩器（金壇市晶玻實驗儀器廠），MP200B電子天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司）。

2.2 試劑

苯酚：分析純，浙江杭州雙林試劑廠；

活性炭：粉末。

3 結(jié)果與討論

3.1 不同處理方法的比較

對100mL的0.01molL的模擬含酚廢水，分別采用單獨添加0.3g活性炭進(jìn)行20min振蕩處理，或單獨使用超聲處理30min，或先用超聲處理30min，再添加0.3g活性炭進(jìn)行20min振蕩，僅用這一聯(lián)合技術(shù)進(jìn)行處理，所得實驗數(shù)據(jù)見表1。

表1 3種方法的苯酚去除率比較

由表1可得，應(yīng)用超聲—活性炭聯(lián)合技術(shù)處理含酚廢水的效果優(yōu)于單獨使用活性炭或單獨使用超聲。

3.2 pH值對聯(lián)合技術(shù)去除苯酚的影響

不同pH值對苯酚去除率的影響見圖1，超聲—活性炭聯(lián)合技術(shù)處理苯酚廢水，在酸性條件下處理效果比堿性條件理想。在pH=1時苯酚去除率高，然后隨著pH值的升高略有降低，在pH=3后又有回升，但在pH>6時對苯酚的處理效率驟減。但考慮酸性過強(qiáng)易對設(shè)備、容器造成腐蝕，縮短設(shè)備使用壽命，導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生泄漏等事故，因此，不宜選用pH=1的條件，由圖可知在pH=5時，苯酚去除率依然較為理想，因此選擇pH=5為適宜的pH值。

3.3 超聲時間對聯(lián)合技術(shù)去除苯酚的影響

圖2是在不同超聲時間下所得的曲線，由圖可發(fā)現(xiàn)苯酚的去除率開始隨著超聲時間的增加而增加，并在20mins到25mins之間達(dá)到較大值，然后又隨著超聲時間的增加而降低。超聲時間低于20mins時，由于超聲對苯酚的處理時間短，超聲處理效果未能完全發(fā)揮，使得去除率隨著超聲的時間增加而增加。但超聲波在媒質(zhì)中傳播，其振動能量不斷被媒質(zhì)吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏�使自身溫度升高，聲能不間斷的吸收可引起媒質(zhì)的整體加熱。隨著超聲處理時間的增長導(dǎo)致實驗溫度升高，將影響活性炭的吸附平衡，使平衡向脫附方向移動，降低苯酚去除率，此時再增加超聲時間將不利于苯酚的去除。

3.4 活性炭用量對聯(lián)合技術(shù)去除苯酚的影響

改變活性炭的投加量，其結(jié)果見圖3，由圖可見隨著活性炭量的增多，苯酚去除率升高，并在活性炭量為0.4g時達(dá)到較大值，然后隨著活性炭量的繼續(xù)增多而降低。

4 結(jié)論

超聲—活性炭聯(lián)合技術(shù)處理100mL的0.01mol/L的模擬含酚廢水的較適宜條件：溶液pH值為5，超聲處理20mins后添加0.4g活性炭進(jìn)行20mins的振蕩處理，可使苯酚去除率達(dá)到83.9%。

通過預(yù)實驗發(fā)現(xiàn)在應(yīng)用聯(lián)合技術(shù)處理含酚廢水時，采用先活性炭吸附再超聲處理與先進(jìn)行超聲處理再進(jìn)行活性炭吸附這2種方法相比，前者處理含酚廢水的去除率明顯低于后者，其原因可能是采用先活性炭后超聲方法，使本來已經(jīng)被吸附在活性炭上的部分苯酚，又由于超聲的作用發(fā)生脫附，從另一個側(cè)面也反應(yīng)出，超聲作用有利于活性炭的再生利用。