苯酚污水的处理方法篇1
关键词：降酚菌培育；菌株筛选；降解机理；菌种改良；降解特性
中图分类号：X592文献标识码：aDoi：10.11974/nyyjs.20160732001
简介
苯酚及其衍生物属于芳香族化合物，是一种原生质毒物，与多数生物活性体接触可产生毒性[1]。随着现代工农业的快速发展，化工、焦化、炼油、合成纤维、医药等工厂排出的废水、废气、废渣中大多含有高浓度的酚类有机污染物，若处理不当不仅会导致生态环境的污染，也会对人体产生危害。当人体摄入过量的酚类物质时，体内蛋白质会变性，产生急性中毒症状，使人体中枢神经系统受损，导致死亡。鉴于苯酚对环境和人类造成的危害，各国相继将苯酚列入优先控制污染物的名单中。为有效降解含酚废水，国内外学者对废水中苯酚及其衍生物的降解进行了深入研究。目前处理含酚废水的主要技术有：物理-化学法、生物法、化学法、物理法。物理法和化学法适用于高浓度的含酚废水，但有设备投资高，能耗大，容易产生二次污染等缺陷[2]，且物理处理技术和化学处理技术对废水的处理工艺要求较为严格；而生物降解法具有耗能较少、效率高、成本低、无二次污染等特点，将在污水治理上得到更广泛的应用[3]。
1降酚菌的降解机理
降酚菌对酚类物质的降解主要分为好氧降解和厌氧降解2种，多数情况下采用前者，且降酚菌好氧代谢途径较为复杂，如图1所示。降酚菌在好氧代谢过程中，苯酚及其衍生物在苯酚羟化酶的作用下被催化成相应的邻苯二酚，之后邻苯二酚在2种不同的途径和酶系统的作用下开环形成碳氢化合物[4]。由邻苯二酚2，3-双加氧酶的催化作用下间位开环转化为2-羟基粘糠半醛，经逐步转化后形成4-羟基-α-酮基戊酸，最终生成乙酸和丙酮酸等产物后进入三羧酸循环，进行糖代谢途径，最终被降酚菌分解；由邻苯二酚1、2-双加氧酶的催化作用下邻位开环转化为粘糠酸，沿β-酮基己二酸的途径降解，最终生成乙酰辅酶a、琥珀酸等产物进入微生物的三羧酸循环，继续被降酚菌利用[5]。此2种途径是微生物好氧降解苯酚的关键步骤，且在不同的降酚菌中这类双加氧酶具有高度的同源性。
研究表明，降酚菌在厌氧代谢过程中也能降解苯酚。如，Lack等[6]研究发现苯酚在厌氧代谢中是苯酚直接被羧化为4-羧基苯甲酸，使其转化为苯甲酰辅酶a，然后形成乙酸等小分子化合物，从而达到降解的目的，该途径被称作是Kolbe-Schmitt羧化反应。
2降酚菌的培育和改良
酚类物质虽然是一种中强度的原生质毒物，但很多微生物为适应环境中的酚类物质，将酚类物质作为其生长、发育的碳源之一[7-8]。因此，被酚类物质污染的土壤和水源中含有较多的此类降酚特性的菌株，为获得纯种的降酚菌株进行研究和生产，需要将降酚特性菌株从酚类污染地分离，再进行具有针对性的培养、改良和育种，最后人为地投入污染地区进行微生物修复。
2.1降酚菌的培养
降酚菌的传统培养方法主要是采用富集培养技术，此技术分为初代培养和次代培养2个阶段。将采集的标本置于富集培养基上进行初代培养，之后分离获得单一菌落；单一菌落投加到以苯酚为唯一碳源的培养基中进行次代培养，以逐量分批的方法提高培养基中苯酚的浓度，从而筛选出耐高浓度苯酚的高效降酚菌株。例如：郑贝贝[9]等利用富集培养技术从某焦化厂的焦化废水中筛选出的C3菌株为红球菌属（Rhodococcussp.）细菌，该菌株可在28h内将浓度为600mg/L的苯酚完全降解，对浓度高达1000mg/L的苯酚同样具有高效的降解能力。
由于培养条件和培养基成分不同等原因，该方法具有一定的局限性。为了克服此局限性，高通量筛选技术、基因拼接技术等新的培养方法逐渐被运用到菌株的筛选和培养中。基因拼接技术又称为基因工程，该技术可通过对生物的基因进行重新组合和改造，产生符合人类需求的基因产物[10]。而高通量筛选技术则是以分子水平和细胞水平为基础，通过一次实验获得大量的信息，进而筛选出有价值的信息。同传统方法相比，新技术在分离培养菌株时不但灵敏快速、科学准确，而且较大限度的节省了实验材料，减小了培育菌株的操作误差，简化了实验流程。
2.2降酚菌的鉴定方法
降酚菌株传统的鉴定方法主要是根据对菌种形态的观察、生理生化等表型特征来对菌种进行鉴定，其主要包括菌株形状、颜色、革兰氏染色结果，以及葡萄糖产酸实验、兼性厌氧实验、V.p实验、淀粉水解试验、甲基红实验等。根据菌株的鉴定结果，参考《常见细菌系统鉴定手册》[11]或《伯杰氏手册》进行比较和判断，从而实现对菌株的初步鉴定。但常规的鉴定方法具有步骤繁琐，耗时较长，准确性较低等缺点。张孝龙等[12]利用苯酚培养基对降酚菌分离和筛选，根据电子显微镜观察到的菌体形态、菌株生理生化特征和16SrRna基因鉴定，对菌株进行初步生物学鉴定。经鉴定筛选出的菌株中phe-03为壤霉菌属（agromyces），phe-05为棒杆菌属（Corynebacterium）。
近些年来，随着生物技术的精细化与现代分子生物学理论和技术的普及化，BioLoG法、操作分类单元聚类分析、16SrDna鉴定、全细胞脂肪酸分析鉴定系统和pLFa法等新的鉴定手段逐渐运用到降酚菌的菌种鉴定中。与传统方法相比，新的鉴定方法具有灵敏度高，分辨力强、速度快、无需分离培养纯种微生物、测定便捷等优点，一定程度的提高了鉴定效率。
2.3降酚菌的改良
传统改良降酚菌的方法包括以紫外线、微波、激光等射线作为诱变介质的物理诱变和以烷化剂、抗生素等化学药物作为诱变介质的化学诱变。菌株经过诱变介质诱变后，降酚能力有较大幅度的提高。例如：冯思琦[13]等，从土壤中筛选出一株可降解高浓度苯酚的酵母菌菌株。对该菌株直接采用紫外诱变技术进行驯化和培育，结果表明：未经诱变的菌株在48h内对苯酚浓度为500mg/L的溶液降解率为96.3%，而经过紫外诱变后，36h内可将500mg/L苯酚完全降解。
针对降解酚类有机污染物，可将苯酚作为底物培养降酚菌，使培养基中的苯酚浓度以逐量分批的方法进行提高，以此方法驯化的菌株降酚能力会有明显的提升。例如：关海滨[14]等将扩大培养的菌株首先接入苯酚浓度为0.5g/L的培养基中培养，重复上述培养步骤，使培养基中的苯酚浓度逐步达到2.2g/L，成功得到一株具有较高降酚能力的菌株GDYw-0027。实验表明，该菌株在48h内对初始浓度为2.2g/L苯酚的降解率为86.73%。
虽然驯化可以提高降酚菌的降解能力，但由于苯酚浓度不断的提高，菌株降解苯酚的速率却逐渐降低。例如：菌株GDYw-0027[15]对0.1g/L、0.5g/L、1.0g/L、1.5g/L和2.2g/L质量浓度的苯酚溶液48h内的降解率分别为100%、96.98%、95.68%、92.61%和86.73%，苯酚降解率明显降低。
2.4降酚菌的降解特性
利用降酚菌株处理高浓度含酚废水时，混合菌株降解苯酚的能力要明显大于单一菌株的降解能力，并且在苯酚浓度较高时仍具有较高的降解率。例如：李鲜珠[16]等从焦化厂污泥中分离出4株高效降酚菌。通过单一菌株和组合菌株对苯酚降解率的试验表明，在16h内4株混合菌株的苯酚降解率均高于单一菌株，混合菌株在降解苯酚时具有协同作用。沈锡辉[17]等分离到一株既可降解苯酚，又可降解萘及其它多种芳烃的红球菌pnan5菌株（Rhodococcussp.Strainpnan5），该菌株能以苯酚、对甲酚、萘和苯甲酸为唯一碳源生长，具有降解单环和双环芳烃的能力。该实验表明，以苯酚为唯一碳源培育出的降酚菌除了可以降解苯酚外，还可降解其它酚类物质及其衍生物。
3生物法处理污水现状
目前，随着国内化工行业一体化进程不断加快，工业园区污水处理设施逐渐完善，一些大型化工园区污水处理设备和技术已达到国际水平。淄博市的建陶企业采用投加菌株的方法处理建陶企业的含酚废水[21]，针对企业废水的复杂程度，投加了28种不同的菌株，实验表明，6h内酚的去除率为89.1%，实现了回用水标准及国家城镇污水处理厂一级排放标准。peyton等[22]以苯酚为模型化合物，利用耐盐微生物对高盐度的工业废水进行处理，并进行高盐（10%）对苯酚的生物降解动力学的探讨。实验表明，对苯酚的生物降解动力学为苯酚浓度（0-50mg/L）的零级动力学。
与传统的物化处理技术相比，新技术在废水的处理工艺上因其鲜明的特点而逐渐被应用于某些企业的废水处理中。在处理过程中由于针对性较强、效率高等优势，亦是将来废水治理的发展趋势。
4问题及展望
含酚废水毒性高、来源广，严重威胁着人类的健康安全，是环境保护中不可忽视的问题。因此，筛选出对酚类物质具有高降解能力的微生物，对于含酚废水的生物修复具有深远的意义。从被污染环境中获得高效降酚菌后，研究其降解特性后，应用到含酚废水处理系统中，是现今处理含酚废水较为经济有效的途径之一。但大多数降酚菌株能够降解的酚浓度较低。而且，废水是一个十分复杂的混合体系，用单一菌种处理含酚废水，很难达到国家排放标准。因此，对于高浓度的含酚废水在生物学方面的研究，有待进一步的探索。
随着科学技术的快速发展，现代化技术手段逐渐被运用到高效菌株的培育中，如利用细胞融合技术处理菌株、生化技术培养菌株等。而且，利用细胞融合和基因重组等技术选育高效降解菌也已成为发展的趋势。高效菌株的研究和应用技术已得到蓬勃发展，可以预想，降酚菌株用于处理工业废水必将在实际应用中发挥出巨大的作用。
参考文献
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苯酚污水的处理方法篇2
关键词：沸石苯酚微污染
Studyonadsorptionofphenolfrommicro-pollutedwaterbymodifiedZeolite
abstract：ZeolitemodifiedbysodiumchloridehasgoodadsorptioncapacityforphenolunderlowconcentrationwithpHvaluerangingfrom5to7.theabsorbentcanbeusedintreatmentofmicro-pollutedwaterwithphenol,anditwaslowinpriceandsimpleinmanufacture.
Keywords:zeolite;phenol;micro?pollution
对于微污染含酚水处理，活性炭吸附有一定效果，但活性炭价格较高，再生费用昂贵，且每次再生损耗高达5%～15%。沸石是一种天然廉价的多孔矿物质，表面粗糙、比表面积大，吸附性能较强，用于处理氟、重金属离子已有报道［1］。本文根据改性后沸石吸附苯酚的效果确定了合适的改性方法；研究了pH值、苯酚浓度、处理时间、沸石用量等对钠型沸石吸附苯酚效果的影响；最佳条件下沸石处理低浓度含酚水的静、动态试验结果表明，改性沸石对低浓度的含酚水有良好的吸附效果。
1试验部分
1.1试验材料
浙江缙云斜发沸石、甘肃白银块型斜发沸石，经破碎、筛分取0.5～1.0mm颗粒。?
改性剂：naCl、CaCl2、naoH均为分析纯；苯酚：分析纯。
1.2改性沸石制备
在Φ=14mm的有机玻璃柱中装入一定高度粒径为0.5～1.0mm的沸石，改性剂以0.5m/h的流速通过沸石层至离子交换较完全为止。
1.3试验方法
静态试验：?
在250mL的三角带塞烧瓶中加入120mL的苯酚溶液和2.0g的沸石，25℃下以120r/min振荡6h，取上清液测定其中苯酚的残留量，计算出去除率。
动态试验：?
在Φ=14mm有机玻璃柱中装入高度为1.2m的沸石滤料，含污染物的溶液分别以2、4、6、8、10m/h的滤速通过吸附柱，分别取样测定污染物残留量。
1.4苯酚的测定方法
水中苯酚含量的测定采用4-氨基安替比林分光光度法。
2结果与讨论
2.1改性剂的选择
不同无机改性剂处理后的沸石对苯酚的去除效果如表1所示。?
表1不同改性剂处理后沸石吸附苯酚效果参数白银沸石
未改性白银沸石
naCl
(1mol/L)白银沸石
naoH
(1mol/L)白银沸石
CaCl2
(1mol/L)原水苯酚浓度
（mg/L）8.137.417.818.31去除率（%）2.6116.839.450
由表1可知，经naCl(1mol/L)改性后的白银沸石对苯酚的去除能力增强，且氯化钠不会造成新的污染。因此确定naCl(lmol/L)为较合适的改性剂，以下试验均采用氯化纳改性后的钠型沸石。
2.2吸附时间的影响
试验结果如图1所示，沸石对酚的去除率随搅拌时间的延长而增加，20h基本达到平衡。说明沸石吸附苯酚是一个比较缓慢的过程，实际操作中应采用较低流速，使沸石与含酚水有较长的接触时间，才能达到较好的吸附效果。其他部分试验振荡时间均为6h,因此去除率较低，但影响规律不变。
2.3pH值的影响
用钠型沸石测定pH值对除苯酚效果的影响，结果见图2。
由图2可知，缙云沸石的除苯酚效果高于白银沸石，pH值越小效果越好。显然，沸石去除水中苯酚的效果与苯酚的存在形态有关，以C6H6oH分子形态存在时，沸石对其具有较强的吸附能力。在碱性条件下，沸石对苯酚的吸附能力较弱，因此可用碱液再生饱和吸附后的沸石。
2.4沸石用量的影响
由表2可以看出，在一定范围内，沸石用量增加，苯酚去除率也增加，但并非用量越多去除率越高。同时，由处理前、后溶液pH值的变化可知，随着沸石用量增加，处理后溶液pH值升高，去除率下降。
表2 沸石用量对去除率的影响沸石用量
（g）白银沸石缙云沸石开始
pH值终止
pH值苯酚去除率
（%）开始
pH值终止
pH值苯酚去除率
（%）16.807.6011.16.698.3416.126.807.7119.36.698.3624.736.807.8416.86.698.4317.456.807.9614.66.698.4514.976.808.0414.16.698.4714.4注：原水苯酚浓度为 300μg/L
2.5苯酚溶液浓度的影响
苯酚溶液(pH=6.82)浓度对吸附容量的影响如图3所示。
可见沸石对于低浓度含酚水有较好的吸附效果，因此对于用生化法和化学法难以进行深度处理的低浓度含酚水，可以采用钠型沸石物理吸附法进行有效处理。
2.6改性沸石去除苯酚动态试验
为便于实际生产，进行了动态吸附试验。吸附柱高1.2m，钠型沸石层高1.0m，分别采用2、4、6、8、10m/h五种不同流速顺流经过吸附柱后，取样测定结果如表3所示。经比较，采用低流速吸附效果较好；缙云沸石吸附性能优于白银沸石。
表3 不同流速时两种沸石对苯酚的去除率流速（m/h）白银沸石去除率（%）缙云沸石去除率（%）232.3940.84329.5839.44412.6830.9888.4530.98108.4526.76注 原水苯酚浓度为300μg/L
2.7模拟水样处理结果
取黄河水分别加少量不同体积苯酚标准使用液，经混凝、沉淀，分别取上清液120mL，加缙云沸石2g，静态吸附10h后，测定结果如表4所示。由表可以看出，沸石对实际水样有良好的去除效果。
表4钠型缙云沸石处理黄河水（加苯酚）试验结果处理前浓度（μg/L）处理后浓度（μg/L）去除率（%）12.06.248.316.02.951.143.01.452.30
3机理探讨
沸石的基本结构为［(Si,al)o4］四面体通过角顶联结而成的架状多孔晶体结构，中心为原子的四面体部分因静电平衡带有阳离子，具有离子交换功能。沸石晶格内部有大量的孔穴通道，使得沸石比表面积巨大，孔穴中阳离子的存在使其具有静电吸引力，因此沸石具有优良的吸附性能。
天然沸石经过适当的物理化学方法改性后，可提高其吸附性能和离子交换作用。本文采用三种不同的无机试剂对沸石进行处理后其比表面积和孔径测定结果见表5，说明可以通过无机改性剂使原有封闭孔道畅通，或改变阳离子类型使静电场发生变化。经naCl(1mol/L)改性后沸石比表面积和孔径都有增大，有利于提高沸石吸附苯酚的性能，但白银沸石经CaCl2改性后，孔径减小，限制了苯酚进入沸石内表面，吸附苯酚效果下降。
表5沸石改性前后比表面积合孔径变化参数a沸石
未改性a沸石
naCl
(1mol/L)a沸石
naoH
(1mol/L)a沸石
CaCl2
(1mol/L)比表面积（m2/g）7.0610.9111.957.77孔径（nm）0.9841.0150.9151.043
由于静电力的作用，沸石对极性、易极化分子有较强的吸附作用，是一种极性吸附剂。沸石对有机物的吸附能力决定于有机物分子的极性、大小，极性分子较非极性分子易被吸附；直径越大，进入沸石孔穴的机会就越小。通过无机盐改性剂改变沸石晶体结构中阳离子使静电场加强，对于含极性基团(-oH)的物质苯酚，沸石对其吸附作用会增大。?
在水中由于存在其他物质或离子，在吸附时就会有竞争现象，由pH值对沸石吸附苯酚效果的影响可知，该吸附过程与苯酚的存在形态有关，pH值较高时去除率很低，可能是oH-和C6H6o-存在竞争吸附。
4结论
沸石经氯化钠改性后，在酸性条件下对苯酚有较好的去除效果，可用于微污染含酚水处理，吸附苯酚后的沸石可用碱液再生，该方法操作简单，原料丰富，有较好的实际应用价值。
苯酚污水的处理方法篇3
关键词：光催化；苯酚氨氮
光催化氧化技术作为高级氧化技术中最被环保领域研究人员重视的一种绿色高效的净化技术，已经成为水污染治理的一种优先技术。尤其以光催化技术处理酚类废水或者氨氮废水，已经在国内外众多学者的努力下，取得了可喜的成果。但是实际情况中，有机废水和氨氮废水常常是共同存在的，这种情况下光催化氧化技术的应用还没有被大家深入研究。本研究自行制备了固载型光催化剂，开发了小型的废水光催化处理装置，并对单独苯酚废水、单独氨氮废水以及苯酚氨氮混合废水进行了光催化降解。
1试验方法
1.1药品
1.1.1固载型催化剂
本研究选取Degussap25为固载型光催化剂制备原材料，选用市场销售瓷砖作为光催化剂的载体，选用工艺简单、便于操作的非常适合于催化剂粉体固定化使用的高温烧结法对固载型催化剂负载。
1.1.2主要实验药品试剂
主要实验药品试剂列于表1：
1.2实验设备及仪器
1.2.1光催化处理装置
自行设计的一套光催化降解循环式反应器，反应装置示意图如下图1：
在实验装置中，两块负载催化剂的瓷砖垂直置于立方体有机玻璃反应槽中，两瓷砖间隔6cm，主波长为254nm的6w紫外杀菌灯置于两瓷砖中间。紫外灯外套有石英套管，接口处以密封带密封，防止漏水。以紫外照度计测定紫外杀菌灯表面254nm波长辐照度为1.2mw/cm2。以蠕动泵连接反应槽和过渡容器，使反应液体在两者之间循环流动。管路上安装有转子流量计方便控制流速，同时设有取样口，用以定时取样。
1.2.2主要实验仪器
主要实验仪器见表2：
1.3分析方法
1.3.1苯酚的测定
苯酚测定采用4-氨基安替比林光度法[1]。每次测试，取样品适量放入50ml比色管内，稀释至50ml标线，用于绘制标准曲线相同的步骤测定吸光度，最后减去以水为空白试验所得的吸光度值。苯酚的去除率按下述公式计算：
1.3.2氨氮的测定
氨氮的测定采用纳氏试剂比色法[1]。每次测试时，取适量样品于50ml比色管中，稀释至标线。以绘制标准曲线时相同的步骤测定样品吸光度值。氨氮转化率用下式计算：
2实验结果与讨论
2.1共存降解效果
为了考察，两种污染物共存情况下的光催化降解情况，以苯酚和硫酸铵配制1.5L混合废水，其中苯酚和氨氮的浓度分别为50mg/L。在降级混合废水的的时候，循环流速选择了较缓慢的100mL/min，同时使用H2So4和naoH将反应溶液pH值分别设定为单独苯酚降解最适宜pH6.0左右以及单独氨氮降解最适宜pH11.0左右，方便与单独苯酚废水和单独氨氮废水降解比较。从而，可以准确的比较出，污染物混合存在时，彼此之间的相互影响。
实验结果分别如图2、图3所示：
从图2和3中的结果可以看出，无论是苯酚还是氨氮，相同降解时间内，混合废水中单项污染物的降解率都小于单独废水中该污染物的降解率。在利于苯酚光催化降解的pH值6.0左右，两种污染物混合后，苯酚的降解率非常明显地下降为73%左右。而在此pH情况下，氨氮的降解率也从单独降解时的32%下降到18%左右。在利于氨氮光催化降解的pH值11.0左右，氨氮的降解率由75%下降到64%左右，而此pH情况下苯酚的降解率也由81%下降到64%左右。造成这种情况的根本性原因可能在于苯酚与氨氮污染物共存情况下，两种污染物之间存在着羟基自由基的竞争关系。在羟基自由基产量相对稳定的前提下，原本与一种污染物反应的自由基分散到两种污染物上，从而导致两种污染物的降解率都出现了下降。
2.2苯酚存在对于氨氮降解产物的影响
为了考察苯酚与氨氮混合废水光催化降解过程中，苯酚的存在对于氨氮降解产物分布的影响，我们在单独氨氮废水光催化降解和混合废水光催化降解的过程中，对氨氮降解的主要产物硝酸根和亚硝酸根进行了监测，用以对比苯酚对于氨氮降解产物分布的影响。
实验结果如图4和5所示：
从图中结果可以看出，单独氨氮废水光催化降解时，氨氮主要转话为了硝态氮，另外溶液中也检出少量亚硝态氮的存在，这与前人文献中描述的光催化氧化氨氮主要生成硝态氮结论相吻合。而混合废水光催化降解时发现，虽然加入有机物后，氨氮光催化降解率有所下降，但是溶液中的亚硝态氮的含量甚至超出了更多氨氮被降解的单独废水光催化降解时溶液内的亚硝态水平。
图中结果可以看出，混合废水光催化降解时，虽然其氨氮去除率较单独废水降解时有所下降，但是以气态形式被从水中脱除的氮比例较大。这可能是由于两种原因造成的。第一，有机物存在时，有机物在催化剂表面的吸附作用强于无机物，其在空穴上的吸附使得光生电子和空穴的复合速度减缓，这样，光生电子的还原性作用较单独废水降级时有了一定的提升。从而更多的硝氮被还原成了亚硝氮升至与其他形式的气态氮，从而从水中彻底脱除。第二，单独废水降解时，羟基自由基氧化氨氮后产生亚硝态氮，亚硝态氮再次被吸附到催化剂表面被彻底氧化为硝态氮。这个过程是非常迅速的。但是有机物加入后，它在催化剂表面较无机离子有更强的吸附作用，这样，在一定程度阻碍了亚硝态氮被迅速氧化为硝态氮，从而溶液中存在更多的亚硝态氮。
2.3氨氮存在对于苯酚降解的影响
从图中结果可以看出。虽然混合废水中苯酚的去除率较单独废水时有所下降，但是，单独废水和混合废水中CoD/C的值基本保持稳定。这也说明氨氮的加入对于苯酚的降解率虽有下降，但是对于苯酚的矿化率相对来说影响很小。这可能是由于，虽然氨氮及其产物分流了一部分羟基自由基，导致苯酚降解率下下降，但是由于有机物较无机物在催化剂表面的吸附性能强，羟基自由基对于已降解的苯酚的矿化程度没有太大的变化。
3结论与建议
3.1结论
1、苯酚和氨氮的光催化降解遵循表观一级反应动力学，反应速率随着初始浓度的增加而下降；
2、本研究中，苯酚和氨氮的光催化降解装置中循环流速不宜过快，保持在100mL/min可获得良好的降解效果；
3、苯酚和氨氮混合废水中，无论何种pH情况下，相同时间内，两种污染物相互之间都存在对对方降解率的不利影响；但是综合考虑污染物的总体降解情况，建议处理混合废水应当将pH控制在碱性环境下
4、苯酚的加入，对于氨氮的降解率虽有负影响，但是相同时间内，气态氮产物在被降解氨氮中所占比重有明显上升，有利于彻底脱除水中氨氮；
5、氨氮的加入，对于苯酚的彻底矿化没有明显的影响
4.2建议
本研究对于有机物与氨氮两类污染物共存废水的光催化降解有一定指导意义，应当深入研究，以适应种类繁多的有机物与氨氮共存的光催化降解。
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[6]张乐观组合光催化技术在水处理中的应用[期刊论文]-化工进展2006（9）
[7]魏复盛，等.水和废水监测分析方法（第四版）.中国环境科学出版社，2002.
苯酚污水的处理方法篇4
【关键词】含酚废水；Fenton试剂；处理
大学化学实验由于项目繁多，故其产生的废水污染物种类多，每种污染物量少，含量确定，且废水总量也较少等，根据其上述特点，在处理化学实验室废水时，最好先对浓度较高的单一污染物进行处理，可以起到事半功倍的效果。例如化学实验中常产生含酚废水[1-2]，它进入自然界会破坏生态，造成严重的环境污染。本文选用Fenton试剂[3]来处理化学实验室含酚废水，考察了溶液pH值、H2o2浓度、Fe2+浓度等因素对处理效果的影响。
1实验部分
1.1实验试剂与仪器
苯酚；30%过氧化氢；硫酸亚铁铵；含酚废水[2]；UV-755型分光光度计；pHS-3C型酸度计；电子天平；容量瓶；烧杯等。
1.2实验内容
取80ml实验室含酚废水，放入250ml烧杯中，磁力搅拌控温25℃，向废水中加入一定量的硫酸亚铁铵，溶解后用1m盐酸溶液调节pH值，然后加入一定量的过氧化氢，不同反应时间后取样测定废水中苯酚的含量，用2m氢氧化钠溶液调节反应混合液的pH值，观察反应现象。
1.3分析方法
用UV-755型分光光度计，采用标准工作曲线法测定苯酚含量[2]；用pHS-3C型酸度计测定溶液pH值。
2结果与讨论
2.1酸度对苯酚降解的影响
Fenton试剂具有非常强的氧化能力，Fenton反应体系中过氧化氢在亚铁离子催化作用下，可以产生较多的羟基自由基，其中，Fenton反应体系产生・oH的机理[3]：
Fe2++H2o2Fe3++Ho・+oH-（1）
Fe3++H2o2Fe2++Ho2・+H+（2）
酸a度对Fenton反应有较大的影响，反应体系的pH值过高或过低都不利于酚类物质的去除，如下表：
由表1可知，pH值的大小对Fenton试剂的氧化效果产生影响，pH值为1左右时，苯酚的降解率为40%以下，pH为5左右时，苯酚的降解率小于80%。由实验及其反应机理可知，pH值过高时，溶液中oH-浓度过高导致反应式（1）进行缓慢，从而使整个反应体系生成的・oH的量减少。当pH值过低时，抑制反应式（2）的进行，铁离子很难被还原为亚铁离子，这会使反应式（1）中所需的亚铁离子的量不足，这样也会导致反应系统的・oH的产生量下降，同时pH过低还会加速双氧水自身分解作用，减缓酚类物质的降解速度，使苯酚的降解速度明显下降。从实验数据的变化中可以发现，在处理含0.5g/L的苯酚废水时，Fenton反应体系的最佳pH值是3左右。
2.2H2o2浓度对苯酚降解反应速率的影响
H2o2投加量对Fenton反应体系的处理效果，在一定范围内，随着H2o2投加量的增加，Fenton反应系统对含酚废水的去除率不断增加，当H2o2浓度突破一定的限度，H2o2浓度的增加对反应体系的影响效果不大。
由表2可知，H2o2浓度在一定范围内可以影响Fenton反应系统的处理效果，当H2o2浓度在1.5%以下时，随着H2o2浓度的增加，苯酚的降解率大幅度上升，当H2o2浓度达到1.5%以后，H2o2浓度的增加对苯酚的降解率不会造成较大影响。这是因为反应体系中H2o2浓度的增加会促使反应（1）、（2）的进行，从而使生成・oH的浓度增加，达到有效促进苯酚分解的效果。当H2o2浓度突破一定的限度，H2o2浓度的增加对・oH的生成产生影响不大。由实验可得，在处理含有0.5g/L的苯酚废水探求H2o2最佳浓度的实验中，所得到的最佳处理条件是：H2o2浓度为1.5%、Fe2+浓度1mmol/L、pH值保持在3左右、40min反应完全。
2.3亚铁离子浓度对苯酚降解反应速率的影响
Fe2+在Fenton反应体系中起同质催化剂的作用[3]，反应体系中Fe2+的存在会促进H2o2分解出・oH，而Fe2+的投加量与H2o2的投加量的比例对反应系统的处理效果产生较大的影响。具体情况如下表：
由表3可知，当Fe2+浓度小于0.7mmol/L时，随着Fe2+浓度的增加，苯酚的降解率会逐渐上升，当Fe2+浓度等于0.7mmol/L时，苯酚的降解率不会发生较大的变化。当Fe2+的投加量过高时，Fe2+的高浓度会快速催化H2o2，反应系统中的・oH快速增加，导致・oH在反应体系中急剧累加，・oH之间的碰撞几率增加，彼此结合发生反应生成水，导致部分・oH被消耗，由此可得Fe2+投加量过高不利于・oH发挥氧化作用，而且Fe2+投量过高也会使水的色度增加。Fe2+的投加量过低，会使H2o2的分解速率缓慢，使得反应的时间过长，催化效果减弱。合理控制Fe2+投加量与H2o2投加量之比，对Fenton反应体系的处理效果有很大的影响。实验表明，在处理含有0.5g/L的苯酚废水中，所得到的最佳处理条件是：H2o2浓度为1.5%、Fe2+浓度0.7mmol/L、pH值保持在3左右、40min反应完全。
3结论
通过实验发现，在25℃下，H2o2浓度为1.5%，Fe2+浓度0.7mmol/L，pH值保持在3左右、反应时间为40min左右时，利用Fenton法处理实验室苯酚废水，具有显著效果。
【参考文献】
[1]张济新，孙海霖，朱明华.仪器分析实验[m].北京：高等教育出版社，2004.
苯酚污水的处理方法篇5
关键词：焦化废水废水处理水解好氧
experimentalstudyonthetreatmentof
refractoryorganicsubstancesincoking-plantwastewater
abstract：hydrolysis（acidification），aerobictwostagesbrprocesswasusedtostudythedegradationrulesofthreerefractoryorganicsubstances，whicharequinoline，induleandpyrisine，andhighconcentrationphenolincoking-plantwastewater．theexperimentsshowedthattheremovalefficienciesofquinoline，indule，pyrisineandphenolreached92.8％，92.3％，89.6％and100％．
keywords：coking-plantwastewater；wastewatertreatment；hydrolysis；aerobic
引言
焦化废水是一种含有大量有毒有害物质的有机废水。其有机组分除85％的酚类化合物以外，还包括脂肪族化合物、杂环化合物和多环芳香族化合物等[1]。一般来讲，酚类物质比较容易被生物降解，而杂环化合物、多环化合物等则难以被生物降解。正是由于这些难降解物质的存在，使得焦化废水经普通活性污泥法处理后其出水水质不能达到国家规定的排放标准。据对24家焦化厂污水处理系统出水水质的统计：codcr含量低于150mg/l者，仅占12.5％，低于200mg/l者仅占29.2％[2]。为此，现有的焦化废水处理工艺必须进行技术改造。我们选择了焦化废水中比较具有代表性的3种难降解物质——喹啉、吲哚和吡啶，再加上焦化废水中含量最高的酚（采用苯酚），构成了试验模拟废水。通过试验研究，以了解难降解物质在焦化废水中的处理性能，为提高焦化废水的处理效果及工艺改进提供必要的实验数据。1试验材料与方法
1.1工艺流程与试验装置
经分析与筛选，工艺流程选择中温水解（酸化）、好氧两段sbr工艺。试验采用的两个反应器均为圆柱型。其中水解（酸化）段的反应器有效容积为5l，好氧段反应器的有效容积为3l。工艺流程见图1。其中，水解（酸化）段用温控仪控制水温在35℃左右，好氧段用可自动控温的加热棒控制水温在20℃左右。1.2试验用水水质
试验采用模拟废水，其中4种污染物的大致浓度为：苯酚500mg/l、喹啉100mg/l、吲哚40mg/l、吡啶40mg/l。并配以nah2po4和nh4cl作为磷源和氮源，碳、氮、磷的比例为：m(c):m(n):m(p)=100:5:1。
1.3试验测定项目及方法
每天对4种污染物的浓度、ph、do进行测定，定期测定codcr。其中4种污染物的测定，水解段采用液相色谱法，好氧段采用紫外分光光度法；do的测定采用ysimodel58型溶解氧测定仪；codcr的测定采用30min回流法。2试验结果与分析2.1好氧段不同入流时间对处理效果的影响
在sbr工艺系统中人流时间是一个很重要的参数，对于有毒性的污水，如果入流期过短，则会因为入流期的基质积累形成抑制，此时，所积累的浓度越大，反应速度反而减小，从而延长了反应周期；如果入流期过长，则反应速度较低，也会延长反应周期。因此，有必要在sbr艺中控制入流时间，使反应不受抑制的影响，同时又获得较高的反应速度。
为了确定好氧段的最佳入流时间，我们采用了3种入流时段：2h、4h、6h进行实验研究（其中好氧段的进水均经过8h的中温水解《酸化》，相应的反应时间分别为6h、4h和2h，实验处理效果见表1、表2、表3所示。表12h入流、6h反应时的处理效果水样污染物浓度/(mg·l-1)ph苯酚喹啉吲哚吡啶codcr好氧进水＊30617.112.425.812567.37好氧出水010.68.0912.872.47.92去除率/％10038.034.850.494.2其中：mlss=5.2g/l svi=68.1
注：＊：好氧进水为经8h水解（酸化）后的出水，数值为多次测定结果的平均值表24h入流、4h反应时的处理效果水样污染物浓度/(mg·l-1)ph苯酚喹啉吲哚吡啶codcr好氧进水30617.112.425.812957.40好氧出水05.873.755.9942.57.87去除率/％10065.769.876.896.7其中：mlss=5.0g/l svi=70.3表36h入流、2h反应时的处理效果水样污染物浓度/(mg·l-1)ph苯酚喹啉吲哚吡啶codcr好氧进水30617.112.425.813247.42好氧出水013.79.2315.21037.88去除率/％10019.925.041.192.2其中：mlss=5.3g/l svi=75.4
从以上实验数据可以看到：在3种入流条件下，当反应结束时，苯酚的去除率达到100％，喹啉、吲哚以及吡啶都有不同程度的降解，但以4h入流条件下，反应结束时降解程度最大。4h入流、4h反应时的处理效果均优于其他状态的处理效果。苯酚、喹啉、吲哚和吡啶的去除率分别达到100％、65.7％和69.8％。图2、图3、图4分别为入流时间2h、4h、6h时3种难降解物质的降解曲线对比图。从图中可以看到，在入流时间为4h时降解速率最快，出水中喹啉、吲哚和吡啶的浓度也最低，因此，我们选定4h为最佳入流时间，在后面讨论不同的水解（酸化）时间对好氧段处理效果的影响时，入流时间均采用4h。
2.2不同水解（酸化）时间对处理效果的影响
确定了最佳入流时间后，在此入流条件下，我们又分别对不同水解（酸化）时间对好氧段处理效果的影响做了实验研究，水解时间分别取6h、4h、2h，然后进行8h（入流4h，反应4h）的好氧处理，对其处理效果进行对比，拟确定一个对模拟废水比较适合的水解（酸化）时间。水解（酸化）6h、4h、2h后，经8h好氧处理后的结果见表4、表5及表6，水解（酸化）时间为8h时的处理效果见表2。表4水解6h时的处理效果水样污染物浓度/(mg·l-1)ph苯酚喹啉吲哚吡啶codcr好氧进水323.619.6513.126.511377.43好氧出水07.203.084.1650.77.93去除率/％10063.376.584.395.5其中：mlss=5.6g/l svi=80.0表5水解4h时的处理效果水样污染物浓度/(mg·l-1)ph苯酚喹啉吲哚吡啶codcr好氧进水345.724.614.930.212267.42好氧出水08.563.288.6552.88.01去除率/％10065.278.074.795.7其中：mlss=5.8g/l svi=78.2表6水解2h时的处理效果水样污染物浓度/(mg·l-1)ph苯酚喹啉吲哚吡啶codcr好氧进水365.533.317.635.613787.38好氧出水09.335.407.9483.57.99去除率/％10072.069.377.793.8其中：mlss=6.8g/l svi=82.1
从表2、表4、表5、表6的实验数据可以看出，水解（酸化）时间为2h、4h时，出水中3种难解降物质的含量明显高于水解（酸化）时间为6h和8h时出水中的含量。
图5、图6、图7分别为4种水解（酸化）时间时，喹啉、吲哚、吡啶在好氧段降解曲线的对比。由图可以看出：对于喹啉，水解（酸化）时间越长，去除效果越好，但是经好氧段后去除效果提高不大；对于吲哚，除了水解（酸化）时间为2h时去除效果较差以
外，其它3种水解时间下，处理效果接近；而对于吡啶，水解（酸化）时间为2h和4h时去除效果稍差，水解（酸化）时间为6h和8h时的去除效果几乎相同。综上所述，我们认为6h的水解（酸化）时间比较适宜。
3结论
①采用水解（酸化）、好氧两段sbr工艺能有效去除焦化废水中典型的3种难降解物，其中喹啉、吲哚的去除率在90％以上，吡啶的去除率接近90％，苯酚的去除率为100％。
②水解（酸化）段的时间长短对后续的好氧处理也有一定的影响，水解2h、4h时的处理效果明显低于水解8h的处理效果，而水解6h的处理效果与水解8h的处理效果相差不大，因此我们认为水解时间为6h比较适宜。
③由于焦化废水是一种有毒抑制性废水，因此，入流时间的长短对其处理效果影响比较大，水解（酸化）6h，好氧段入流期为4h时处理效果最佳。参考文献：
苯酚污水的处理方法篇6
关键词：苯酚；苯酚降解菌；特性试验
中图分类号：x172
文献标识码：a
文章编号：0367-6358(2007)12-734-04
作者简介：刘长风(i974-)，女，吉林镇春人，博士生,副教授。主要从事工业废水的微生物处理。
苯酚是焦化、造纸、石油、塑料、纺织、制药等工业废水中的主要污染物，也是生物降解多种人工合成化合物如杀虫剂时产生的一种中间代谢物。大量酚类物质及其衍生物在土壤和水体中的排放和积累导致了生态环境的日趋恶化，许多国家已将其列入环境优先控制污染物的黑名单中。近年来，国内外在苯酚生物降解方面进行了广泛的研究，已鉴定具有降解苯酚能力的微生物有细菌、酵母菌等。利用培养优势菌群的微生物法降解酚类化合物因其投资少、处理效率高、运行成本低、无二次污染等优点而得到越来越广泛的应用。本试验从沈阳某废弃煤气厂土壤中分离筛选到一株高效苯酚降解菌，并对其降解特性进行了研究，旨在找到对酚类化合物具有高效降解能力的优势菌株，为今后的进一步研究及含酚废水的生物处理奠定基础。
1 材料与方法
1.1菌种的来源
沈阳某废弃煤气厂土壤
1.2培养基
驯化培养液：为无机盐溶液中添加一定浓度的苯酚配制而成。各种无机盐的含量为(g／L)：nao0.2；nH4.n031.0。
分离及保存培养基：为含200m#L儿苯酚的牛肉膏蛋白胨固体培养基。
1.3苯酚降解菌的驯化、筛选与分离
取一定量的菌源土壤加入到苯酚浓度为300mv／L的驯化培养液中,室温通气富集培养，定时取样测定苯酚浓度，至苯酚完全降解后，再加入新的以苯酚为唯一碳源的驯化培养液进行驯化培养。连续驯化20d左右。苯酚浓度从300mg，L增至2000L。定时取样采用稀释涂布和划线的方法在分离培养基平板上分离筛选能以苯酚为唯一碳源和能源的降解苯酚菌株。
1.4苯酚含量的测定
采用4-氨基安替毗啉直接分光光度法。
1.5苯酚降解率计算公式
苯酚降解率／％＝[1－(C.+c2)／co]x100％
式中：c0.苯酚起始浓度mg，L；c-反应后苯酚浓度，mg/L；C挥发的苯酚浓度，mg/L。
1.6种子液的制备及菌体生长oD值的测定
在无菌操作下。用接种环挑取目的菌苔一环接种于50mL、苯酚浓度为200ms／L的无机盐培养液中，在温度为30℃，转速为120r／min的条件下振荡培养24h后，将培养液离心倾去上清液后，加入适量的无机盐培养液制成一定浓度的菌悬液，用722-2000型分光光度计对菌悬液进行检测。确定其最大吸收波长为380nm。经测定实验用种子液为oD，=0.500。实验过程中取培养液在3110nin下测定其oD值表示菌体生长情况。
1.7苯酚降解菌降解性能的测定
主要考察pH值、温度、通气量、接种量、苯酚初始浓度及外加碳源对mw-1苯酚降解菌生长及降解性能的影响。基本实验条件为：取苯酚浓度为400mc／L的无机盐培养液50mL于250mL三角瓶中，按20％的接种量接人oD值为0.500种子液，以初始培养液(未接菌悬液时)为空白参比，用稀Hcl或naoH调节培养液初始pH值，在30℃。120r／nfin的摇床上振荡培养。6h后测定培养液中苯酚浓度及苯酚降解菌生长的oD值。每一条件做两个平行，计算其菌体生长的平均oD值和平均苯酚降解率。
2 结果与讨论
2.1mw-1苯酚降解菌的形态特征
用以苯酚为唯一碳源的无机盐培养液对煤气厂土壤进行驯化，在驯化液苯酚浓度为1300m#L时。从驯化液中分离到1株苯酚降解菌，编号为mw-1。该菌在牛肉膏蛋白胨固体培养基上30℃恒温培养48h后。其菌落特征：菌落较小，1－2mm，黄色圆形突起，边缘整齐，光滑不透明。粘稠无味。通过革兰氏染色，油镜观察该菌为革兰氏阳性球菌，细胞多个堆在一起或单个存在。菌种尚待鉴定。该菌株对苯酚的最大耐受量为1600mg／L。
2.2pH值对mw-i苯酚降解菌降解性能的影响
为了确定mw-1菌株降解苯酚的最佳pH值。在改变无机盐培养液的pH值后按1.7的基本实验条件进行苯酚降解实验，考察pFi值对mw-1菌株的生长及降解苯酚情况的影响。6h后实验结果见图i。
从图1可知，菌株mw-1的生长与苯酚降解是同步的。在初始pH值小于7.0时菌株mw-1的生长和苯酚降解率随pH值的增大而缓慢升高,pH=7.0时其苯酚降解率最高达85.7％，此时菌体浓度也为最大(oD值为1.011)。在pH值大于7.0后，尤其是在pH值大于7.5以后，随着pH值的增大，菌株mw-1的生长和苯酚降解率却呈迅速下降之势。在pH6.0－7.5时，苯酚降解率与菌浓的变化较小，菌株的平均降解能力最强，均可达80％o以上结果说明，mw-i菌株在偏酸性至弱碱性条件下都可较好的生长，并具有较好的降解苯酚的能力。其最佳生长及降解苯酚的pH值为7.0。
2.3温度对mw-1苯酚降解菌降解性能的影响
在pH值为7.0时，调节摇床温度分别为20,25，30,35,40℃,其它条件同1,7,6h后测定培养液中苯酚浓度及苯酚降解菌的菌体浓度。图2表明。mw-i菌株在培养温度低于30℃时，随着沮度的升高，苯酚降解率逐渐升高，菌浓也逐渐增大；在30℃时。其苯酚降解率最大达86.1％。此时菌体浓度也达到最大值1.0190在培养温度高于30。C后.随温度的升高，mw-i菌株的生长繁殖活动减弱。而且其降酚率也逐渐减小。菌株mw'-i的最佳生长温度为30℃。
2.4通气量对mw-1苯酚降解菌降解，性能的影响
一般来说，通气量是好氧微生物生长的重要影响条件。采用改变装液量来改变摇瓶的通气体积，以达到不同通气量的目的。在pH为7.0，温度为39℃的条件下，6h后测定培养液中苯酚浓度及菌体oD值。结果见图3。
从图3可知，mw-i菌株的生长和对苯酚的障解均随装液量的增加即通气体积的减小而缓慢减
小。在装液量为30－50mL时。菌浓oD值均大于1，苯酚降解率在87％以上。在装液量为100mL时,苯酚降解率达53％以上。
2.5接种量及培养时间对mw-i苯酚降解菌降解性能的影响
投菌量对处理体系菌体浓度、处理效果及处理效率有直接的影响。在装液量50mL，pH7.0，温度30℃，摇床转数120的条件下，改变接种量。6h后测定培养液中苯酚浓度及菌体oD值。结果由图4可以看出，接种量在5％－20％之间，mw-i菌株的菌浓与苯酚的降解率均随接种量的增加而快速增大,菌体增长速度较快，降酚率从18.68％增大到87.24％；在接种量大于20％时，菌体生长量及苯酚降解率基本稳定。以上结果说明，适当增加投菌量，有利于快速去除水体中的苯酚。而过多的增加投菌量并不能有效的提高其处理速率反而增加了处理成本。
用不同培养时间得到菌体作为种子液，研究对苯酚的降解性能及菌体生长情况。实验结果表明：当种子液为培养24－60h时的菌体时，6h的苯酚降解率及菌体生长基本达到稳定，苯酚降解率可达83.7％以上，oD值在0.980左右；当以培养48h的菌体为种子时，6h的苯酚降解率与菌体生长均达到最大值。分别为86.1％和1.008。以培养12h的菌体为种子时，6h的苯酚降解率仅为24.1％，菌体oD值为0.313，而种子液为培养时间大于60h的菌体时，苯酚降解率及菌浓度呈明显下降趋势。培养时间小于24h时或大于印h的菌体不适宜作种子，此时菌体的增殖及苯酚降解性能均较差。
2.6苯酚初始浓度对mw-i苯酚降解菌降解性能的影响
调整苯酚初始浓度分别为200，300，400。500，600，700，800mg／L。接种量为20％，其它条件同2.5。分别在3h和6h后测定培养液中苯酚浓度及苯酚降解菌的菌体浓度，结果见图5。
从图5可知，苯酚浓度对菌株mw-1的生长繁殖及降解苯酚的性能影响较大。在苯酚浓度低于400w／L时，无论在3h还是在6h之内，菌体生长随苯酚浓度的增加而迅速增加，苯酚降解率随苯酚浓度的增加缓慢下降(由苯酚浓度的增加所致)，但其对苯酚的降解率在3h和6h内分别可达72％和85％以上。当苯酚浓度在500ms／L时，3h时对苯酚的降解率仅达32.9％，菌体oD为0.611。但当苯酚浓度大于500mg／L时，3h时菌的生长变化不大。而6h后菌体生长及苯酚的降解率随苯酚浓度的增加呈缓慢下降趋势，6h后500mg／L时苯酚的1降解率达75.4％。由此可以看出。苯酚对该菌有一定的毒性，高浓度时抑制菌体的生长和繁殖，影响菌体对苯酚的降解。另外。菌体对苯酚初始浓度在400－500mg／L之间的变化最为敏感。该菌对苯酚浓度的变化也有一定的适应性，在苯酚浓度大于500me／L或接种6h后，苯酚浓度对菌体的影响就不很明显。因此在处理高浓度苯酚废水时，可通过适当的预处理如稀释或延长处理时间可有效提高苯酚降解效率。
2.7外加碳源对mw-1苯酚降解菌降解性能的影响
本实验设计了通过外加不同浓度的葡萄糖，考察在有其他碳源存在，装液量50mL，pH7.0，温度30。c，摇床转数120r／min，接种量20％，苯酚初始浓度400mg／L的情况下，mw-1菌株的生长及降解苯酚的情况。结果见图6。
从图6可知，外加葡萄糖对mw-1菌株的生长及降解苯酚能力均有一定的抑制作用，这一结果与现有报道不同。均表明外加碳源对菌体的生长无影响或可促进其生长，但对苯酚的降解影响很大，降解率明显下降。而菌株mwol在外加葡萄糖浓度为100时，降酚率由不加葡萄糖时的86.5％降至81.9％，菌体oD值也从1.021降至0.999。在有300mg／L葡萄糖存在的情况下菌株对苯酚的降解率还在70％以上，菌体oD值为0.926。当葡萄糖浓度增加到600mg／L时菌株对苯酚的降解率仍可达58％以上，菌体oD值为0.786。说明该菌株在有外加碳源存在时仍能以苯酚为碳源进行生长。这对于含其他碳源污染物的含酚废水的处理无疑是非常有利的。这一现象有待于进一步研究。
3 结论
(1)用以苯酚为唯一碳源和能源的无机盐驯化液对沈阳某煤气厂土壤进行驯化，从驯化液中分离到1株苯酚降解菌。编号为mw―1，该菌株最高可耐受1600mg／L的苯酚。该菌为革兰氏阳性球菌。细胞单个或多个堆在一起。
苯酚污水的处理方法篇7
关键词：含酚废水；处理工艺；研究综述
含酚废水的来源非常广泛，主要来自煤化工、制药企业、石油化工和酚醛树脂生产厂家等。酚类化合物能使蛋白质凝固，对几乎所有生物都有毒害性，长期暴露在高浓度蒸汽下或饮用被酚污染了的水，可引起慢性积累中毒，对人体造成癌变、突变和畸变效应，危害极大，是国家水污染控制中列为重点解决的有毒有害废水之一。我国《污水综合排放标准》规定工厂排水苯酚含量<2.0mg/L，国家一级排放标准为苯酚含量<0.5mg/L。治理含酚废水的一个最重要的途径是研究酚类物质的回收工艺，以实现资源的再利用。含酚废水的处理方法多种多样，一般分为物理法、化学法、生物化学法等，现对各种方法分述如下。
1.物理法
1.1吸附法
吸附法是传统的含酚废水处理方法，也是应用较多的方法。张萌等人将褐煤制成特种活性炭，用以处理含酚废水。实验表明，当控制一定条件，采用这种特种活性炭每10g便可处理150ml的含酚废水。且去除率可达99%以上。王津男等人合成对苯酚具有吸附、脱附性能的新型Jn-2树脂，以此来处理含酚废水，通过实验得出，当温度不高于30℃，流量小于3BV/h的情况下，废水的酚类物质的去除率可大于98%。黄旭光等人研究水葫芦茎处理苯酚废水，通过实验，发现每5g干制水葫芦茎可处理质量浓度为42.2mg/L的含酚废水，去除率极高。且水葫芦为外来入侵物种，成本低，原料来源广泛。此种方法为含酚废水的处理提供了新的思路。
1.2萃取法
萃取法处理含酚废水具有过程简单，萃取剂经过再生可重复使用的优点。陈嘉昂等以磷酸三丁酯为络合萃取剂，通过实验指出，磷酸三丁酯对含酚废水中的酚类物质的萃取能力较强。甲苯稀释剂的添加有利于萃取过程的进行。这种含酚废水的处理方法具有非常大的应用前景。戴猷元等提出的络合萃取法处处理含酚废水技术，实验表明，采用此种方法具有分层迅速、接触级少的特点。QH型萃取剂有良好的应用前景。胡俊杰等以新型水杨酸为萃取剂，处理含酚量为6000-12000mg/L的废水，结果表明，使用这种新型萃取剂可使萃取率高达99%以上，且此种含酚废水处理方法具有溶解度小，分层速度快等特点。
1.3液膜法
液膜法处理含酚废水的优点在于其能耗低而处理效率高，它的关键在于萃取剂的选择。汪丛等人研究了以磷酸三丁酯为载体的Span-80/甲苯/naoH乳状液膜体系，通过实验研究得出油水比，乳水比，pH，接触时间等都对结果有影响。指出了最佳的反应条件。邓桂春等利用乳状液膜法对含酚废水进行处理，以煤油/Span80/液体石蜡/naoH为体系，控制油内比和乳水比，当制膜速度为1790r/min，制膜时间30min，乳水混合速度190r/min，反应一段时间，去除率可高达98%以上。
2.化学法
2.1氧化法
氧化法对酚类净化率相当高，一般不会对环境产生二次污染，常见的氧化法有二氧化氯氧化法，超临界水氧化法，光催化氧化法等。王文明等利用二氧化氯有强氧化性的特点，通过二氧化氯氧化法去尝试处理黑龙江省齐齐哈尔市一厂生产酚醛树脂后所产生的废水，其除去率可达到99.5%，这个去除率相当高。由此可见，利用二氧化氯氧化法除去含酚废水中酚类具有效率高，操作方便，反应产物中无三致物质和其他有害物质的优点。王玉珍等在超临界水环境，过量氧的条件下，有机物以自由基为主导发生氧化反应，使废水中含碳有机物（酚类）迅速彻底的氧化为Co2和H2o。此方法具有工艺简单，设备容易安装，效率高，无二次污染的优点。杨国栋等人通过以适量H2o2和tio2为催化剂在紫外光的照射下对在pH=4的低浓度（10mg/L)的含酚废水水样去除率2h可达100%。赵朝成等人在臭氧氧化废水中酚类时加入超声波辐射，从而促进臭氧氧化，经此方法处理后，浓度为100mg/L的含酚废水去除率可达99.6%.这种方法操作简单，效率高，成本低值得去深入研究。
2.2沉淀法
沉淀法的原理就是通过在含酚废水中加入金属离子，让金属离子与废水中酚类反应形成沉淀。葛宜掌等人用Ba2＋作为沉淀剂，6mol/L的H2So4或HCl作为沉淀转溶剂，2~4mol/LnaoH或nH3•H2o溶液为pH调节剂来脱除焦化含酚废水中酚类，其脱酚率大于95%.沉淀法具有操作方便，处理范围广，设备简单，比较经济等优点。
2.3电解法
胡敬等人利用铁屑与含酚废水混合后形成无数微小原电池，利用电解法来处理含酚废水。在电极反应中，阳极反应物使废水中某些氧化性组分还原，同时与水中的oH+反应生成Fe(oH)2、Fe(oH)3等具有吸附性的物质来吸附废水中的悬浮物和杂质来降低废水毒性，经此方法处理的含酚废水脱除率达90%以上。刘楚宁利用微电解法在铁碳质量比为10：1，铁碳总质量为23g•（100mL废水）-1，pH为3，温度30℃，反应时间为40min的条件下预处理高浓度含酚废水时CoDCr的去除率可达70.8%。电解法具有成本低，见效快，效果好，操作简单等优点，有很好的研究发展前景。
3.生物法
3.1生物流化床法
张金利等人利用固定化生物与新型的喷射鼓泡环流三相生物反应器结合，以粉煤灰当生物载体，确定最佳含酚废水处理条件，通过实验后，控制条件为：温度为28℃，含酚废水pH值为：7.5，流量为20L/h，可使水中含量低到0.5mg/L。丁成利用生物流化床法固定光分细菌技术法，来处理含酚废水，探究培养温度，pH，接种量等对处理结果的影响，通过实验指出，pH为7.0，控制反应温度30℃，接种量为15000，处理效果最好。
3.2真菌法
樊鹏跃等人培养了能有效降解含酚废水的白腐菌，通过实验，以木屑为载体，在浓度为250mg/L以下，pH为6.5，温度为30℃的含酚废水中，去除率可达89.97%。
3.3微生物法
李勇等人利用经长时间驯化后具有降解苯酚的微生物，并进行了实验，经研究，在处理浓度为2148.0mg/L的高浓度废水经24小时，去除率为89.1%。刘和等人利用的活性污泥是被苯酚的，来制成的固定化微生物小球，来处理了两种不同的含酚废水：①苯酚浓度为2148.0mg/L，CoD为10828.8mg/L的高浓度废水经24h处理后去除率分别为50.1%和38.7%.②苯酚浓度为180.7mg/L，CoD为947mg/L的一般浓度废水经6h处理后去除率为76.6%和75%。
4.结语
物理法是目前较成熟的处理办法，应用较为广泛，它具有操作范围广，再生容易，处理效果好的优点。新型吸附剂和络合萃取技术的发展，不仅提高了含酚废水的处理效率，还降低了处理成本，如黄旭光等人提出的利用干制水葫芦茎处理含酚废水的方法，不仅去除效率高，更提供了一种水葫芦这种入侵物种的解决方法。在处理高浓度（1000mg/L以上含酚量）含酚废水时，可采用生物流化床法、微生物降解法、真菌法等生物技术处理，经生物法处理的废水其酚类的去除率可达90%以上，且此方法具有操作简单，能实现自动化，节省人力物力，成本低的优点，值得深入研究。在处理低浓度（40-200mg/L含酚量）含酚废水时，可采用氧化法，沉淀法，电解法等化学方法处理，处理后的废水含酚量可降到国家排放标准以下直接排放。
总之，企业要根据自身情况，在技术可行的前提下，找到处理成本最低，最适合自己的处理方法。随着社会的发展，科学的进步，相信会开发出更多更好的含酚废水处理技术。
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苯酚污水的处理方法篇8
Keywordscontainphenolwastewater，tio2，photocatalyticoxidation，degradation
摘要：以20w紫外灯为光源，研究了将tio2粉末负载在硅胶颗粒上，对含酚废水进行光催化降解。由试验得出光催化反应过程中的工艺条件，在此基础上添加H2o2、Fe3+、Cu2+，反应1h后，苯酚的降解率达95%以上。
关键词：含酚废水tio2光催化氧化降解
化学工业与医药工业等排出的大量含酚废水对环境造成的污染日益严重。酚类化合物不仅造成农业和渔业的损失，而且危害人体健康，因此含酚废水的处理显得日益重要。目前国内外含酚废水的处理常用方法主要有物理法、化学法和生化法。但处理效果都不是很理想，并且费用都较高。用负载型tio2固定相光催化降解含酚废水[1]，具有高效、节能、费用低，最终能使有机物完全矿化[2~5]，不存在二次污染等特点，显示出了良好的应用前景。
1实验部分
1.1仪器及试剂
20w紫外灯（江阴市光电仪器有限公司），721型分光光度计（四川仪表九厂），pHS—3C精密pH计（上海雷磁仪器厂）。
4—氨基安替比林（a·R，华东师范大学化工厂），铁氰化钾（a·R，西安化学试剂厂），氯化铵（a·R，北京化工厂）。
含酚废水取自某化工厂，来源为在该化工厂生产苯酚过程中，中和和酸化工序真空系统水力喷射泵用水时，由于苯酚溶解而形成的含酚废水，其CoDCr为280mg·L-1，pH为5.6左右，浊度为8.5mg/L。
负载型tio2光催化剂的制备[5]：将洗净烘干的硅胶颗粒浸入tio2与硅酸钠以一定比例配成的溶液中，使其均匀负载，取出自然干燥后，在马福炉中300℃煅烧1h，降至室温后，用水冲洗掉负载不牢的tio2即可制得负载型tio2光催化剂。
1.2分析方法
采用4—氨基安替比林分光光度法测定苯酚的含量。由试验可知，在该法中，废水水样吸收波长的最大峰值在510nm，且在该峰值时，水样吸光度和浓度呈直线关系。试验选510nm，光解后，废水水样中苯酚的降解率可用下式表示：降解率=（a0-a）/a0×100%；其中，a0表示含酚废水水样的初始吸光度，a表示含酚废水水样光催化降解后的吸光度。CoDCr的测定采用重铬酸钾法。
1.3实验方法
光催化反应在自制反应器中进行，每次加入一定量的含酚废水，反应器底部铺满负载型tio2催化剂，即可构成试验用的固定床型光催化反应器（见图1）。反应器套在铝箔罩中，在紫外光照射下，可任意调节光距，在稳定的光源条件下反应，隔一定时间取水样测定其吸光度，即可求出在不同反应条件下含酚废水的降解率，并测其CoDcr。
2结果与讨论
2.1试验条件的确定
取含酚废水水样1L置于反应器内，试验条件如下：
a：水样+tio2；B：水样+UV；C：水样+tio2+UV，反应1h，每隔15min取一次样，测苯酚降解率，结果如图2。
由图2可知，C为最佳反应条件，加入催化剂后，在紫外光照射下苯酚的降解速度加快，苯酚的降解率明显增大，证明苯酚的降解以光催化氧化反应为主[6]，进一步说明tio2催化氧化将有利于有机物的完全氧化。
2.2催化剂tio2投加量对降解率的影响
取含酚废水水样1L，置于反应器中，在2.1中C条件下，投加不同量的催化剂（投加的量以反应器底部面积来衡量，例如1/3表示催化剂均匀放置时所占底部面积的分数），反应1h后测定降解率，结果见图3。
从图3看出，随着催化剂投加量的增加，氧化反应的速度逐渐加快，苯酚降解率增大，说明tio2催化剂有利于有机物分子氧化到Co2，催化剂投加量取刚好铺满底部为宜。
2.3光距对酚类降解率的影响
在2.1的C条件下，在反应器底部铺满催化剂，调节光距，在反应1h的条件下，测定对苯酚降解率的影响，结果如图4。
由图4可以看出，光距越小，苯酚的降解率越高。但光距太小，其光线部分会加热反应液使之温度升高，并难以控制。但光距太大，会使降解率明显下降。所以，光距选75mm较为合适。
2.4废水pH对苯酚降解率的影响
取含酚废水水样1L，置于底部铺满tio2光催化剂的反应器中，光距75mm，调节废水pH为2、4、6、8、10、12，反应1h后测定对酚的降解率，结果如图5所示。
由图5可知，pH为2、4、6时，苯酚降解率相差不大，pH为8、10时，降解率相差不大，只有pH为11、12时，苯酚降解率明显下降，且在酸性条件下去除效果比在碱性条件下好。由于废水pH为5.64，处在处理效果好的范围内，因而不必调节水样pH值。
2.5光助催化剂对苯酚降解率的影响
2.5.1添加微量H2o2对苯酚降解率的影响
在2.4的试验条件下，取含酚废水水样1L，分a（tio2+H2o2+UV），B（tio2+H2o2）二种情况比较H2o2对降解率的影响，结果如图6所示。
由图6可知，废水水样中添加微量H2o2（7.1×10-4mol/L），可以大大提高苯酚的降解率。45min后苯酚降解率达到90%以上。仅加H2o2却不用紫外灯照射的水样反应45min后，苯酚降解率仅为2.55%。这是由于H2o2一方面是电子的接受体，参与了电子的争夺，阻止了tio2表面光性电子—空穴对的复合，能更多地产生具有很强氧化能力的·oH和o2-2，另一方面，H2o2在紫外灯作用下也能发生光解，产生强氧化性的氢氧自由基，因而苯酚的降解效果明显提高。
2.5.2添加微量H2o2和适量Fe3+对苯酚降解率的影响
在2.4的试验条件下，取含酚废水水样1L，分a（tio2+UV+H2o2+Fe3+）、B（tio2+UV+Fe3+）二种情况比较H2o2+Fe3+对苯酚降解率的影响，结果如图7所示。
由图7可以看出，同时添加微量H2o2（7.1×10-4mol/L）和适量Fe3+（20mg/L）比仅加微量H2o2或仅加适量Fe3+处理效果要好，45min降解率即达到95%以上。研究表明[7]，在tio2催化剂上，苯酚光催化氧化反应过程中，测到的产物有邻苯二酚、对苯二酚、反丁烯二酸、顺丁烯二酸、草酸、甲酸及二氧化碳。产物分布随时间的变化规律可分为三个阶段：反应初期阶段，首先出现的是苯环的羟基化合物；第二阶段出现的产物为苯环结构破坏后的二元酸，第三阶段为深度氧化阶段，中间产物浓度锐减，产物以二氧化碳为主。苯酚氧化产物分布的三个阶段，可以描述出苯酚氧化过程中有机结构的降解趋势，即：苯酚——苯环羟基化——开环生成羧酸——二氧化碳。
2.5.3添加微量H2o2和适量Cu2+对酚类降解率的影响
在2.4的试验条件下，取含酚废水水样1L，分a（tio2+UV+H2o2+Cu2+）、B(tio2+UV+Cu2+)两种情况，比较H2o2+Cu2+对苯酚降解率的影响，结果如图8所示。
由图8可以看出，水样中同时添加微量H2o2和适量Cu2+（0.8mg/L），对苯酚降解率的影响作用和加H2o2+Fe3+的影响作用相差不多，但都比单独添加微量H2o2处理效果要好。
苯酚污水的处理方法篇9
【关键词】高效液相色谱仪；荧光；制浆造纸；五氯苯酚
纸制品与我们的日常生活息息相关，自从中国古明了造纸术以来，纸产品发展到现在已近有几千年历史。随着科学的发展，为了不断提高纸产品的质量，人们在生产以及后续加工的过程中会添加一些化学物质如杀菌剂、增塑剂、固化剂、荧光增白剂等，这些化学物质会残留在纸制品上，通过各种途径迁移到人体或者环境中去，从而对人体健康和环境造成危害。
五氯苯酚（pentachlorophenol，pCp，C6Cl5oH）是一种常见的易电离、难溶于水的氯代芳香族有机污染物，曾被广泛用作杀菌剂、除草剂、杀虫剂和木材防腐剂。它能阻止真菌、细菌的生长,抑制腐蚀,可用作印花浆料防腐防霉的稳定剂,也曾用于木材、纸浆及纸制品的的防腐。五氯苯酚化学性质稳定，通常条件下，五氯苯酚不被氧化，也难于水解。在中性和碱性溶液中五氯苯酚可离解成离子态形式，而在酸性溶液中，它仍以分子态为主，残留时间长,能在人体内产生生物积累[3]。五氯苯酚具有较强的毒性[4]，吸入或经皮肤吸收五氯苯酚可引起头痛,疲倦,眼睛、黏膜及皮肤的刺激症状,神经痛,多汗,呼吸困难，肝、肾损害等，因此,许多国家对五氯苯酚的使用作出了严格限制[5]。
五氯苯酚直接影响着人们的身体健康和环境安全，因此研究五氯苯酚在纸制品的残留含量有着很重要的意义。
1.实验部分
1.1仪器与试剂
岛津ZHimaDZU高效液相色谱仪（prominenceLC-20a），配荧光检测器（RF-20a）；
inertsiloDS-SpC18柱（）；
岛津ZHimaDZU紫外分光光度计（UV-1800）；
超声波清洗器；
针筒式或其他形式，配有0.45有机相过滤膜
五氯苯酚标准品（aladdinChemistryCo.Ltd，1.03mg/L）；
甲醇（色谱纯）；
分析用水（二级水）；
缓冲盐：0.575g磷酸二氢铵+0.7g磷酸氢二钠+100ml甲醇溶于1000ml二级水中，pH=6.9；
标准曲线：将上述标准溶液用甲醇稀释至浓度为0.1mg/L，0.2mg/L，0.5mg/L，1.0mg/L，2.0mg/L的标准溶液。
1.2色谱条件
柱箱温度：35℃；
进样量：10；
柱流速：1.0ml/min；
检测器：荧光检测器（RF），激发波长ex280nm，发射波长em340nm；
流动相组成及梯度（表1）：
1.3实际样品信息
实验选取了9个纸样，纸样的具体信息如表（表2）：
1.4试样的制备
称取5g已剪碎成1cm*1cm的样品，精确至0.01g,放入250ml的典量瓶中加入50ml甲醇溶液浸泡1小时，然后用超声波清洗仪超声30min，再用45过滤膜过滤上清液，滤液待测。
2、结果与讨论
2.1激发波长与发射波长的选择：
激发波长和发射波长是荧光检测的重要参数，它的选择影响着荧光光谱的测量和后续研究的精确度。本实验是通过以下手段来确定五氯苯酚的激发波长和发射波长：
首先，用50mg/L的五氯苯酚标准溶液在紫外分光光度计上做一个全波长扫描，得到结果是五氯苯酚在300nm波长处开始有吸收，到230nm处达到最大吸收值，试确定五氯苯酚的最大吸收波长230nm为它的激发波长。
然后，在高效液相色谱仪上，固定激发波长为230nm，用2mg/L的五氯苯酚标准溶液换不同的发射波长来监察目标峰的响应值，若得到最大的峰值从而来确定五氯苯酚的发射波长；
最后，在高效液相色谱仪上，固定发射波长，用2mg/L的五氯苯酚标准溶液换不同的激发波长来监察目标峰的响应值，若得到最大的峰值从而确定五氯苯酚的激发波长。
2.2流动相的选择
使用甲醇和水的不同配比作为流动相时，出峰时间早，不能保证与其他杂质分离，出峰时间迟，峰高下降、灵敏度下降，不利于检测；使用缓冲盐与甲醇作为流动相，能拖延出峰时间，且峰高、峰型保持不变。
为了提高分离度和灵敏度，采用缓冲盐与甲醇的梯度洗脱，能有效地排除杂质的影响，又能保持目标峰的灵敏度。
2.3检测器的选择：
荧光检测器高灵敏、高选择，对有荧光的物质响应值很高的检测器，经实验对照同样浓度2.0mg/L的五氯苯酚标准溶液，在同一仪器，同一分析条件下的紫外和荧光的响应值差别很大，紫外检测器检测出标准物的峰高是5mau，而用荧光检测器检测出标准物的峰高为90mV。如图是五氯苯酚的荧光色谱图：
2.4样品制备的选定：
选定甲醇作为抽提液能有效地溶解纸制品中的五氯苯酚，选用超声波提取法可以将吸附在纸浆纤维中的五氯苯酚有效提取。
2.5实际样品的测试结果：
将8个纸样品进行了样品处理，并上机测试，得到结果如下：
2.6其它荧光性杂质对实验结果的影响：
在纸制品中，除了五氯苯酚外，还有很多其他的荧光性杂质，例如：荧光增白剂，它们被广泛应用到纸制品中，来提高纸制品的白度；这些荧光增白剂对荧光检测有很大的影响，而且用量很大，它会严重影响实验结果的准确度及可信性。所以对于含有荧光增白剂的纸制品，例如：打印纸等，能通过目测或紫外灯鉴定其含有荧光增白剂后，然后将荧光增白剂去除或者降低来减少对实验的影响。主要是利用荧光增白剂极易溶于水，而五氯苯酚很难溶于水的原理，在样品处理的时候，先用二级水浸泡一段时间，再弃掉浸泡液，反复几次，再用甲醇提取样品中的五氯苯酚。
2.7线性关系及定量分析最低检测浓度：
对0.1mg/L，0.2mg/L，0.5mg/L，1.0mg/L，2.0mg/L的五氯苯酚标准溶液进行分析，结果见下图，从图可以看出在五氯苯酚标准溶液在0.1mg/L～2.0mg/L的范围内保持良好的线性关系，其线性方程为y=464324x+13729，相关系数R2=0.9995，最低检测浓度为0.05mg/L。
2.8回收率：
以瓦楞原纸为样品，经上述样品处理方法处理后，采用添加法在待测样品中添加3个浓度水平的五氯苯酚标准溶液，每个浓度水平进行5次平行样测定，进行回收率测定，结果：
3、结论
从分析结果得出，采用本方法能有效地对五氯苯酚进行定量分析，而且线性范围宽，最低检测浓度低，样品处理简单，能有效地提高检测效率。
参考文献
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苯酚污水的处理方法篇10
关键词：活性炭；苯酚；酚铁配合离子；吸附
文章编号：1005–6629（2013）9–0042–03中图分类号：G633.8文献标识码：B
含酚废水是一种污染范围极广的工业废水，煤气厂、焦化厂、石油化工厂等在其生产过程中均会产生，若未经处理直接排放会对环境等带来严重危害。苏教版《有机化学基础（选修）》教材在“酚的性质和应用”中设置了“含酚废水处理”的活动与探究实验以及拓展视野栏目，旨在进一步让学生认识含酚废水的处理方法，培养学生将化学知识转化为化学技术解决工业实际问题的能力，提高学生的技术素养。其中，“活动与探究”的实验2为活性炭吸附苯酚方案，主要操作为：向6mL含有苯酚的废水中滴加几滴FeCl3溶液……加入少量活性炭，振荡后静置，观察实验现象。
实验后的酚铁盐溶液紫色变浅（或褪去），现象对比明显，教材欲以此说明活性炭对废水中的苯酚具有吸附作用。但实际教学中学生有质疑，把酚铁盐溶液的褪色原因只简单归为活性炭吸附苯酚——这样的认识不严谨，可能的解释包括：（1）因吸附苯酚而褪色；（2）因吸附Fe3+而褪色；（3）因吸附酚铁配合离子而褪色；（4）前面几种可能性的综合结果。为此，进一步进行实证探讨。
1实验用品
含苯酚的废水（8000mg·L-1），FeC13溶液（0.1mol·L-1），稀盐酸（0.1mol·L-1），naoH溶液（0.01mol·L-1），浓溴水，活性炭，KSCn溶液（0.1mol·L-1），K4[Fe（Cn）6]溶液，15×150的试管数支，直径3cm的空气过滤器（见图1，网上有售，市场价一般3～10元/个），橡胶管（或输液软管），20mL的注射器。
2实验部分
[实验1]活性炭吸附溶液中的Fe3+
步骤：
（1）向试管中加入一滴管0.1mol·L-1的FeCl3溶液和8mL蒸馏水，振荡均匀，溶液呈淡黄色。然后等量分装于两支试管，分别编号为①、②。
（2）按图2，将过滤器与注射器用橡胶管（或输液软管）连接好。拔出推杆，往注射筒中预加少量活性炭，并将试管①中溶液倒入。然后装上推杆，充分振荡FeCl3溶液与活性炭的混合物。
（3）缓缓内压推杆，经过滤器分离出活性炭，将得到的澄清液（接近无色）盛放于试管③。与试管②对照，褪色效果明显。
（4）继续向试管②、③各加几滴K4[Fe（Cn）6]溶液，试管②溶液变为深蓝色，试管③也明显变蓝，但较②要浅。
（5）取少量步骤（3）过滤器中的活性炭，先用5mL蒸馏水洗，得洗涤液a；再用5mL0.1mol·L-1的稀盐酸浸泡并加热煮沸，分离出活性炭得洗涤液B。向a、B中各滴2滴K4[Fe（Cn）6]溶液，B溶液的蓝色较a明显深得多。
结论：对比步骤（3）、（4）的现象，以及通过滴加K4[Fe（Cn）6]溶液检测步骤（5）中活性炭用盐酸、加热等方式解吸附后的滤液，都说明了活性炭对FeCl3溶液中的Fe3+具有一定的吸附效果。[实验2]活性炭吸附溶液中的苯酚步骤：
（1）取4mL含苯酚的废水（8000mg·L-1），逐滴滴加浓溴水，开始无明显，加至28滴后观察到有白色沉淀生成，但又立即溶解。
（3）向上述滤液中逐滴滴加浓溴水，立刻有白色沉淀产生，但随之又溶解，至加入25滴后沉淀不再消失。
（4）取少量步骤（2）分离得到的活性炭，依次用5mL蒸馏水和5mL0.01mol·L-1的naoH溶液浸泡、充分振荡，分别得滤液a、B。滤液a中滴加FeC13溶液不显色，滤液B用盐酸酸化后再加FeC13溶液出现明显的红色。
结论：通过步骤（1）、（3）现象的对比，综合步骤（4）对活性炭表面苯酚解吸后的检验结果，证明活性炭对溶液中的苯酚具有很好的吸附效果。
[实验3]活性炭使苯酚-FeCl3混合液褪色
步骤：
（1）a、B两试管中分别加入6mL蒸馏水、6mL含苯酚的废水（8000mg·L-1），然后各加10滴FeC13溶液。a中溶液为极浅的黄色，B中溶液变为紫色。
（2）向试管B加入少量活性炭，充分振荡后将液体转移至注射筒，按图2装置分离出活性炭，得无色澄清的滤液。
（3）将上述滤液等量分装于C、D、e、F四支试管，向C、D试管中分别滴加几滴FeC13溶液和含苯酚的废水，无明显现象；向e试管滴加K4[Fe（Cn）6]溶液，出现蓝色沉淀；向F试管滴加浓溴水，立即出现白色浑浊，振荡后又消失。
结论：苯酚-FeCl3混合液紫色褪去，滤液中剩余的苯酚、Fe3+只有在加入更灵敏的检测剂浓溴水和K4[Fe（Cn）6]溶液时才能表现出强阳性[1][2]，而常用试剂FeC13、苯酚溶液已无法定性检测，说明经活性炭吸附后，溶液中的苯酚、Fe3+浓度均显著下降。
3探讨分析
活性炭为黑色固体，比表面积巨大，一般可达500到1500m2·g-1，具有丰富的内部微孔结构。据文献介绍，活性炭的表面性质很大程度上由其表面的官能团类别和数量决定，最常见的官能团是含氧官能团（见图3）；受制备活性炭的原料和方法的差异，还可能存在一些含氮官能团（如图4）[3]。
这些不同种类的基团是活性炭上的主要活性位，它们能使活性炭表面呈现微弱的酸性、碱性、氧化性、还原性、亲水性和疏水性。活性炭能集这些完全对立的性质于一身，促成了其性能上的多样性，因此对废水中的很多有机物和无机污染物质都会表现出良好的吸附性能。上述实验1说明活性炭对Fe3+也有一定的吸附能力，但对其吸附机理迄今仍说法各异[4]。有研究发现，Fe3+的吸附量与活性炭表面羧基含量间成正比例关系，由此推测可能是在静电影响下主要通过与羧基等表面基团络合作用形成。
4教学建议
笔者建议可对教材实验内容作如下改进：
向6mL含苯酚的废水（8000mg·L-1）中加入约0.5g活性炭，振荡、静置后用试管取3mL上层清液，再用另一试管取等量未处理过的废水。然后向两试管中各滴加2滴FeCl3溶液，观察溶液的颜色变化并对照。
改进后的方案在保证探究实验科学性和严密性的同时，实验对比效果也很明显，能充分地展示出活性炭对苯酚良好的吸附性能，从而让学生更真切地感悟工业上吸附法处理含酚废水的原理。
参考文献：
[1]陆燕海.审视KSCn、K4[Fe（Cn）6]溶液检验Fe3+实验[J].化学教学，2011，（7）：52～70.
[2]陆燕海，许治洪.重新审视FeCl3溶液检验苯酚的实验[J].化学教学，2010，（3）：11～12.
[3]冒爱琴，王华，谈玲华等.活性炭表面官能团表征进展[J].应用化工，2011，（7）：1266～1270.