電化學法苯酚廢水處理與資源化利用研究.pdf

1、為解決苯酚廢水的資源化利用問題，采用電化學法探討了從苯酚廢水制取聚合物膜的方法及機理。實驗發現，當以304不銹鋼作為工作電極，分別以Na2CO3、Na2SO4、(NH4)2SO4作支持電解質，用電化學法處理苯酚廢水，在不銹鋼陽極上能夠得到黃棕色薄膜狀聚合產物。采用動電位掃描法、循環伏安法、恒電流法等方法分析了不同pH值電解液中的電化學聚合反應行為，結果表明聚合反應的電極電位隨pH值的增大呈減小趨勢。紅外分析證實該產物中含有聚苯醚，堿性電

2、解液中生成的產物的聚合度更大。采用掃描電鏡法分析苯酚電聚合產物膜的微觀結構，觀察到了聚苯酚膜的表面有裂紋缺陷，缺陷之外的部分光滑致密，聚苯酚膜的生長以層狀疊加方式進行，層與層之間有粗細不等的交叉網狀結構相連接，形成了層狀疊加交叉連接結構。
　　 利用刮削法、化學試劑法、熱力分解法、電化學法對苯酚電化學聚合產物和不銹鋼基體的分離進行了探索研究，發現電化學法能很好的將兩者分離?？刂脐枠O分離面上的電流密度在10mA/cm2以上，電解時

3、間3～10分鐘，可將苯酚聚合物與不銹鋼基體分離，陽極不銹鋼電極可直接回用。通過電化學作用使苯酚聚合物與金屬基體的結合界面狀態發生改變，聚合產物與基體的結合力減小，最終實現產物與基體的分離。
　　 根據以上試驗結果，設計了電化學聚合-電化學剝離法苯酚廢水處理與資源化模式并進行了驗證研究。首先將電化學參數控制在聚合狀態，使陽極上生成聚合物膜，處理時間約10分鐘，然后將陽極取出置于電化學剝離體系中，參數調節到剝離狀態，將陽極聚合產物移

4、除，移除時間約3～5分鐘。在此條件下，10小時后，廢水中苯酚含量12mg/L，苯酚去除率可達90％以上，且電聚合產物可進行回收再利用。這種處理方法有效的降低了廢水中苯酚的含量，同時也能將聚合產物回收，使苯酚廢水得到了資源化再利用。
　　 初步研究了聚合產物的應用。對苯酚聚合物膜的耐蝕性能、阻燃性能和化學結構的測試分析表明苯酚聚合物有可能被用作防腐膜層、阻燃材料等。采用電化學法研究了聚合物膜的耐蝕性能，表明在0.001～0.1mo