Zentrifugale Extraktoren nutzen Kupferbeschichtetes Eisenchromat-H2O2 zur Behandlung von phenolhaltigem Abwasser

Phenolhaltiges Abwasser ist eine besonders gefährliche Art von Industriewasserabfall. Es entsteht hauptsächlich aus den großen Mengen an Abwasser, die in Branchen wie der Trockendestillation von Holz, der Herstellung von Pestiziden, Harzen, Kunststoffen, Farbstoffen, in Gießereien sowie in Papierfabriken und Lackherstellungen anfallen. Dieses Abwasser hat erhebliche Auswirkungen auf die Trinkwasservorkommen sowie auf aquatische Lebewesen. Daher müssen wirksame Maßnahmen zur Behandlung der Entstehung von phenolhaltigem Abwasser sowie des bereits entstandenen phenolhaltigen Industrieabwassers ergriffen werden, um die Emissionen streng zu kontrollieren.

Bislang haben Forscher zahlreiche wirksame Behandlungsmethoden vorgeschlagen, darunter Aktivkohleabsorption, biologische Verfahren und chemische Methoden. Allerdings weisen sie alle Nachteile wie kurze Zykluszeiten, schwierige Regeneration sowie hohe Betriebskosten auf. Die Fenton-Methode ist eine Verfahren der fortgeschrittenen Oxidation zur Behandlung schwer abbaubarer organischer Stoffe. Dabei werden durch eine Reihe von Kettenreaktionen zwischen Fe2+ und H2O2 Hydroxylradikale erzeugt. Dieses Verfahren weist Vorteile wie Einfachheit, Schnelligkeit sowie die Fähigkeit zur Bildung von Flocken auf. Dennoch gibt es Nachteile: Der Oxidationsmittel H2O2 wird nur unzureichend genutzt, die Oxidierungsleistung ist schlecht und die Behandlungskosten sind hoch. Zu diesem Zweck wird seit einigen Jahren die Methode der Korrosionszelle mit Eisenspänen weitgehend erforscht und angewandt. Sie wird auch als innere Elektrolysemethode bezeichnet. Dabei wird eine Primärzelle aus Eisenspänen und Aktivkohle gebildet. Durch chemische Reaktionen der Schadstoffe an den Plus- und Minuspolen sowie durch die elektrochemische Anreicherung, physikalische Adsorption und Fällung werden die Schadstoffe beseitigt.

Diese Methode verbraucht keine Energie, die Verarbeitungskosten sind gering, und der größte Teil des verwendeten Eisens stammt aus Industrieabfällen – was eine praktische Lösung zur Umwandlung von Abfällen in Nutzstoffe darstellt. Daraufhin versuchte diese Studie, auf der Grundlage des Prinzips der Primärzelle Kupferbeschichtete Eisenspäne anstelle von FeSO4 im Fenton-Verfahren zur Zersetzung von Phenol enthaltendem Simulationsabwasser einzusetzen. Zudem wurden die Auswirkungen verschiedener Faktoren auf die COD-Beseitigungsrate sowie deren Effektivität bei der Behandlung tatsächlicher abfallender Lösungen mit Phenol untersucht. Zuerst werden die Eisenspäne in einer Lösung aus heißem Natriumcarbonat 5 Minuten lang gekocht, um Fette zu entfernen. Anschließend werden sie mit Wasser bis auf einen nahe neutralen Wert gespült. Danach wird eine kleine Menge schwacher Schwefelsäure hinzugefügt, um die Späne weitere 3 Minuten lang zu aktivieren. Schließlich werden sie erneut bis auf einen nahe neutralen Wert gespült. Anschließend wird eine Lösung aus Kupfersulfat zu den vorbehandelten Eisenspänen hinzugefügt. Nach 2 Minuten Rühren hat sich eine dünne Schicht aus Kupfer auf der Oberfläche der Eisenspäne gebildet. Diese Schicht wird abgewaschen, abgesiebt und zum Trocknen ausgelegt.

Die Zentrifugalextraktoren vom Typ Tianyi CWL-M nutzen eine Lösung aus kupferbeschichtetem Eisensalz in Kombination mit Hydrogenperoxid zur Behandlung von Phenolabfällen. Die optimalen Betriebsbedingungen sind: 30 % H2O2 in einer Konzentration von 12 mL/L, kupferbeschichtetes Eisensalz in einer Konzentration von 5 mL/L, pH-Wert zwischen 4 und 6. Die Reaktion findet bei Raumtemperatur über 45 Minuten statt. Dadurch kann ein Entfernungsgrad von 96 % am COD erreicht werden. Außerdem sank bei der Behandlung von tatsächlich phenolhaltigem Färbewasser unter diesen optimalen Bedingungen der CODCr von 5827 mg/L auf 419 mg/L, und die Farbintensität verringerte sich von 2000 auf 30 – was den **Emissionsstandards entspricht. (2) Durch Vergleichsversuche wurde festgestellt, dass das mit Kupfer beschichtete Eisenchromat nicht nur das für die Reaktion benötigte Fe2+ bereitstellt, sondern dass die Kupferschicht außerdem eine bestimmte beschleunigende Wirkung auf die Fenton-Reaktion hat. Dies zeigt, dass die Verwendung von mit Kupfer beschichtetem Eisenchromat als Katalysator eine effektive Methode zur Behandlung von Phenolhaltigem Abwasser ist.

Zhengzhou Tianyi Extraktion http://www.cncuiqu.com

Die Phenol-Konzentration im Abwasser liegt im zulässigen Bereich, doch das Abwasser enthält Kupferionen. Wie hoch ist der Gehalt an Kupferionen in den Standards für die Abwasserentsorgung?