폐수에서 페놀을 전기화학적으로 제거

완전한 논문을 작성하는 것은 불가능하기 때문에 몇 가지 자료만 제공하고 적절하게 편집해 달라고 요청할 수 있을 뿐입니다(어렵지 않다고 생각합니다).

참고로 "페놀을 함유한 코크스 폐수의 전기화학적 분해에 관한 연구"라는 기사가 있습니다.

요약: 양극으로 Ti/Ir2O3/RuO2를 선택하고, C-PTFE 가스를 선택했습니다. 확산 전극은 페놀 함유 코크스 폐수의 분해 시뮬레이션으로 사용됩니다. 최적의 작동 조건을 찾으려면 직교 실험을 사용하십시오. 페놀 농도, 전류 밀도, 전해질 농도, pH 값 및 기타 요인이 페놀 제거 효율에 미치는 영향을 조사했습니다. 페놀의 전기화학적 분해에 대한 동역학 분석을 통해 해당 반응은 1차 동역학 반응인 것으로 나타났습니다. 키워드: 직교 실험, 코킹 폐수, 분해 처리, 페놀

다운로드 주소: http://www.chinacitywater.org/rdzt/jhfsh/15628.shtml

페놀성 물질을 함유한 물질은 다양한 출처에서 나오며 매우 유해합니다. 코크스 공장, 가스 공장 및 가스 발전소에서는 페놀 농도가 1,000~3,000mg/L인 다량의 페놀 함유 폐수를 생성합니다. 여기에는 석유, 부유 고형물, 황화물, 암모니아성 질소, 시안화물 및 기타 오염 물질도 포함되어 있습니다. 석유 정제소, 셰일 정제소, 목재 보존 공장, 목재 레토르트 공장 및 수지, 합성 섬유, 염료, 의약품, 향료, 살충제, 폭발물, 유리 섬유 등 페놀을 원료로 사용하거나 페놀을 합성하는 다양한 산업, 다양한 수량 및 페놀 함유 폐수의 특성은 페인트, 소독제, 부유제 및 화학 시약과 같은 산업 생산 공정에서 생성될 수 있습니다.

페놀 함유 폐수를 처리하지 않고 수역에 방류할 경우 수생 생물의 번식과 생존에 해를 끼칠 수 있습니다. 물에 0.1~0.2mg/L의 페놀이 포함되어 있으면 생선 고기에서 페놀 냄새가 나고, 물에 1mg/L의 페놀이 포함되어 있으면 물고기의 산란과 이동에 영향을 미칩니다. 페놀 때문에 물고기가 많이 죽습니다. 식수에는 인체 건강에 영향을 미칠 수 있는 페놀이 포함되어 있습니다. 페놀 농도가 0.002mg/L에 불과하더라도 염소로 소독하면 클로로페놀 냄새가 발생합니다. 고농도의 페놀 함유 폐수로 관개된 작물은 시들고 죽습니다.

미시시피강, 라인강, 볼가강, 송화강 등 세계의 많은 수역이 페놀성 폐수로 오염되어 있습니다. 페놀성 폐수로 인한 환경 오염을 방지하는 것이 널리 주목을 받고 있습니다. 페놀성 폐수처리 기술 연구는 영국과 소련이 이르면 1930년대부터, 중국은 1950년대부터 연구를 시작했다. 일부 국가에서는 페놀성 폐수를 처리하기 위한 구조물을 건설하고 광범위한 연구 작업을 수행했습니다. 현재 페놀성 폐수 문제를 해결하는 두 가지 기본 방법이 있습니다. 첫 번째는 공정을 개혁하거나 폐수의 페놀 농도를 낮추거나 폐수를 재활용하여 배출량을 줄이는 것입니다. 예를 들어, 중국의 일부 주유소는 폐쇄 회로 순환 시스템을 채택하여 강의 페놀 오염을 제거했습니다. 소련은 코크스 공장에서 나오는 페놀 함유 폐수를 미국의 Dow Chemical Company와 결합했습니다. 페놀과 염소-알칼리를 하나의 "폐쇄 회로 생산 서클"로 생산하므로 폐수가 배출되지 않습니다. 두 번째는 폐수를 재활용하는 것입니다. 페놀은 중요한 화학 원료입니다. 폐수에서 페놀을 추출하는 것은 페놀의 중요한 공급원입니다. 독일 연방공화국은 매년 코크스 공장과 가스 공장에서 나오는 페놀 함유 폐수로부터 10,000톤의 페놀을 회수합니다.

고농도의 페놀(1000mg/L 이상의 페놀)을 함유한 폐수는 일반적으로 먼저 재활용된 후 무해하게 처리됩니다.

과거 폐수에서 페놀을 회수하는 주요 방법은 다음과 같습니다.

추출 방법 이 방법은 페놀 제거 효율이 높고 추출제 공급원도 다양하므로 그것은 널리 사용됩니다. 중국에서는 이미 수십 개의 추출 및 페놀 제거 장치가 운영되고 있습니다. 미국 코크스 공장의 약 3분의 1과 폴란드의 1/4은 페놀을 제거하기 위해 용매 추출을 사용합니다. 일반적으로 사용되는 추출제로는 벤젠, 중벤젠, 부틸 아세테이트, 경유 등이 있습니다. 펄스 체판 추출탑의 장비는 그다지 복잡하지 않으며, 제거 효율은 일반적으로 93~97%로 중국에서 일반적으로 사용됩니다. 그림 2는 중국 가스 플랜트에서 발생하는 페놀 함유 폐수의 추출, 페놀 제거 및 생물학적 처리 흐름도입니다. 본 공장에서 생산된 고농도 페놀 함유 암모니아 증발 폐액(페놀 함유 2500~3000 mg/L)은 오일 제거, 침전, 냉각 후 펄스 추출탑으로 보내집니다(페놀 100 함유). 150mg/L) 리터)는 중간수조로 유입되어 저농도의 페놀이 함유된 최종 냉각폐수와 혼합되어 폭기조로 펌핑됩니다. L, 탱크 유출수의 페놀 농도는 일반적으로 0.5 mg/L로 감소될 수 있습니다. 추출제의 페놀은 알칼리 세척탑의 알칼리 액체와 결합하여 나트륨 페놀염을 형성하고, 이는 탈나트륨화 및 페놀 회수를 위해 나트륨 페놀 탱크로 들어갑니다. 추출제는 알칼리로 세척되어 재생, 재활용됩니다.

원심 추출기는 추출 효율이 높고 부피가 적으며 용매 소비가 적은 장치이며 페놀 제거율은 99%에 달할 수 있습니다. 생산에는 미국, 일본, 독일연방정부, 미국이 사용됐다.

증기 탈페놀화 방식은 초기의 탈페놀화 방식을 채택하여 조작이 간단하고 주로 휘발성 페놀을 함유한 폐수 처리에 적합합니다. 이 방법의 핵심은 페놀과 수증기가 끓는 혼합물을 형성한다는 점이다. 물 속의 페놀을 증기로 옮겨 폐수를 정화한 후, 페놀이 함유된 증기를 알칼리 용액으로 세척하여 페놀을 회수한다. 탈페놀화율은 약 80%이다. 미국의 일부 공장에서는 타르 추출, 큐멘-페놀 생산 등에서 발생하는 폐수를 처리하기 위해 이 방법을 사용하고 있으며 97%의 제거 효율을 달성했습니다. 이 방법은 유기용매를 사용하지 않고, 양질의 페놀을 회수하고, 물을 많이 처리하며, 조작이 간편하지만, 휘발성 페놀만 회수할 수 있고, 스팀이 많이 필요하며, 대규모 탈페놀탑이 필요하고, 폐수에 잔류 페놀 농도가 높습니다.

흡착 방식 가장 널리 사용되는 방식은 활성탄 흡착이다.

미국과 영국에서는 상대적으로 단순한 수질로 화학공장과 농약공장의 폐수에서 페놀을 회수하기 위해 이 방법을 사용하고 있다. 영국 Phison Beester Agrichemical Company의 폐수는 활성탄 흡착 처리를 통해 페놀 함량이 800mg/L에서 8mg/L로 감소되었으며, 페놀 제거 효율은 99%에 도달했습니다. 활성탄 필터는 정유 폐수에 대한 고급 정화 장비로 사용되며 후난 창링 정유소와 베이징 동팡홍 정유소에서 사용되었습니다. 체코슬로바키아에서는 코크스 공장에서 발생하는 페놀 함유 폐수를 처리하기 위해 값싼 흡착제 슬래그를 사용하는 것이 매우 일반적이며, 페놀 제거 효율은 75%에 달할 수 있습니다. 미국은 거대 다공성 흡착 수지를 사용하여 페놀 함유 폐수에서 페놀을 성공적으로 회수했습니다.

이온 교환 방식: 이온 교환기를 사용하여 페놀을 제거하고, 약염기성 음이온 교환 수지를 사용하여 페놀을 흡착 및 재생하여 최상의 효과를 얻습니다. 이미 1950년대 초 독일연방공화국에서는 약염기성 음이온 교환수지를 사용하여 가스 플랜트, 코크스 플랜트 등의 폐수에서 다량의 페놀을 회수했습니다. 중국에서는 제약 산업에서 페놀을 제거하기 위해 술폰화 석탄 필터를 널리 사용하고 있습니다. 상하이 제6제약공장의 술폰화 석탄 흡착 제거 효율은 98% 이상에 달합니다.

화학적 침전법은 화학물질을 첨가해 폐수 속의 페놀이 침전물을 형성하게 한 뒤 이를 분리해 재활용하는 방식이다. 증발 및 농축하여 페놀과 포름알데히드를 페놀 수지로 응축합니다. 산화칼슘은 추가 회수를 위해 이탄 주유소 폐수의 페놀과 지방산을 칼슘염으로 전환하는 데 사용됩니다.

생물학적 방법 농도가 낮고 회수 가치가 없는 페놀 함유 폐수 또는 재활용 처리 후 리터당 수십~수백 mg의 페놀을 함유한 폐수를 정제한 후 배출하거나 재사용해야 합니다. 일반적으로 사용되는 정화 처리 방법은 다음과 같습니다. ①활성 슬러지 방법: 처리 효과가 좋고 비용이 저렴합니다. 활성슬러지 생물학 연구의 진전과 활성슬러지 배양기술의 발전, 특히 고효율 페놀분해균의 국산화 및 응용, 새로운 고효율 장치의 등장으로 이 방법은 각종 오염물질을 처리하는 주요 방법으로 자리 잡았다. 페놀 함유 폐수 방법. 페놀 제거 효율은 95-99%에 도달할 수 있습니다. ②생물학적 필터 방식: 부하 변화에 대한 강력한 적응성, 간단한 작동 및 관리. 최근에는 넓은 면적을 점유하고 처리 효율이 낮은 일반 필터의 단점을 극복한 플라스틱 여과재 필터, 타워형 생물학적 필터, 생물학적 턴테이블 등이 등장하여 코크스 플랜트, 가스 플랜트에 사용되고 있다. , 페놀 폐수 처리장. ③ 산화지 방법 : 자연의 생물학적 효과를 이용하여 정제한다. 이는 미국에서 정유소, 코크스 공장 등의 페놀성 폐수를 처리하기 위해 널리 사용됩니다. 이 방법은 처리비용이 저렴하지만 토지 여건이 충분하다면 고려해볼 수 있다.

최근에는. 전력 산업의 발전, 특히 현대의 수력 발전과 원자력 발전의 활발한 발전으로 인해 전기 에너지 비용이 감소하여 폐수 처리에 전기 화학을 적용하는 데 좋은 전망이 열렸습니다.

폐수 처리에 사용되는 전기화학적 방법에는 전기분해(산화 또는 환원), 전기 포집, 전기응집 및 전기투석이 포함됩니다. 전기화학적 방법은 전기도금 폐수, 화학 폐수, 염료 폐수, 제지 폐수, 가죽 폐수, 생화학 폐수, 제약 폐수 등의 폐수 처리에 사용되어 왔습니다. 수처리제의 전기화학적 합성에 사용됩니다.

유기성 폐수 처리를 위한 전해응집법 전해응집법 실험에서는 흑연을 음극으로 사용하고, 양극은 스테인리스강, 알루미늄판, 철판을 사용하여 효과를 알아냈다. 전극상태 양호, 셀전압 10V, 전류밀도 12.5/Am2, 원수 COD2458mg/L, BOD5355.80mg/L, TP 7078mg/L, TN 37.59mg/L, 부유물질 670 mg/L, 색상 160, 전기응집 후 부유물질 제거율 100%, COD 제거율 94.62%, BOD5 제거율 90.83%, tp 제거율 100%, TN 제거율 77.76%, 크로마 제거율은 100%로 장비가 간단하고 조작이 간편하며 처리 비용이 저렴하여 확실한 처리 효과가 있음을 나타냅니다.

하수처리를 위한 간접산화법은 먼저 양극반응 시 산화성이 강한 화학적 활성 물질을 생성한 후, 이들 물질을 이용하여 염소, 차아염소산 등의 난분해성 물질을 분해하는 방식이다. 유기물의 산화 매개체로 사용할 수 있습니다. 환원 전위가 낮을수록 산화 매개 효과가 좋습니다. 벤젠, 페놀, 오일 및 염화물의 산화에서 간접 산화가 입증되었습니다. 니트로클로로벤젠에서 p-니트로페놀로 생성된 폐수는 침전, 추출 및 분리 후 여전히 페놀 1리터당 수백 밀리그램의 질량 농도를 가지며 전기분해를 통해 염소 및 차아염소산염 산화를 생성할 수 있습니다. 폐수의 유기물은 산화 후에도 여전히 꼬리액에 차아염소산염을 함유하고 있으며, 추가 산화를 위해 원수와 혼합되며 페놀 제거율은 99%에 이릅니다.