[发明专利]一种苯酚废水处理方法

说明书

本发明涉及一种苯酚废水处理方法。所述方法包括：(1)通过太阳能聚光集热装置提供的热能对苯酚废水进行汽化以形成苯酚水蒸汽的步骤；和(2)通过光伏电池提供的电能对苯酚水蒸汽进行电解氧化的步骤。本发明首次实现了对蒸汽态苯酚的降解，在蒸汽相中对苯酚进行降解，达到了理想的苯酚降解速率；另外，高含能的激发态下的活化分子可经更少的中间不完全氧化产物氧化为二氧化碳和水，同时产生氢气。本发明在电解期间没有引入其他任何形式的能量，实现了太阳能全光谱的利用，打破了传统光伏法对太阳光利用的局限性，真正的达到了环境友好的目的，在节约能源的基础上实现了苯酚废水的降解，为绿色、高效的工业有机废水的处理提供了新方向。

技术领域

本发明涉及有机废水处理技术领域，尤其涉及一种苯酚废水处理方法。

背景技术

苯酚是工业废水中最常见的污染物之一。由于塑料、清漆、药品、纺织品、冶金产品、石油、天然气和焦炉的大量使用，而苯酚参与了其生产过程的某些阶段，所以几乎所有来自这些工业装置的废水都含有苯酚或酚类化合物。这导致全球越来越多的人开始关注苯酚污染源。

目前的研究中，国内外苯酚废水处理方法主要有物理法、生物法、化学氧化法和电化学法。物理法使用物理分离的方法将苯酚废水中的苯酚收集起来，实现苯酚与水的分离，具有易操作、投入低、经济节约的优点。最常见的物理法为吸附分离法和溶剂萃取分离法。吸附分离法对吸附剂有着较高的要求，需要挑选合适的吸附剂才能达到较好的分离效果。溶剂萃取分离法的萃取分离过程必然会引入大量有机溶剂，而有机溶剂因其很难彻底的与水体分离，很容易造成水体的二次污染，同时有机溶剂难于回收利用也是该方法需要解决的关键问题。生物法是利用微生物对水中的污染物进行吸附分解，以实现对苯酚废水的净化，主要包括厌氧活性污泥法、生物强化法和酶催化技术。生物法具有残留物和副产物含量低的优势，但尽管如此，由于苯酚对微生物的毒性，用已有的生物法处理苯酚废水目前来说还是有一定难度。化学氧化法将苯酚氧化成易于氧化的中间产物，再进一步将中间产物完全氧化成二氧化碳和水。但苯酚的化学性质稳定而增大了氧化难度，如采用加入化学催化剂等方式，又会造成二次污染等问题。

电化学法是如今的热门研究课题。但同时也存在着如下诸多问题，阻碍着其在降解苯酚废水中的应用：(1)仅使用电化学法处理工业苯酚废水模式太过单一，因此对实际的工业生产过程的应用缺少指导作用；(2)由于电化学技术的电催化的效率较低，从而导致降解时间长、能耗高等缺点；并且一旦电极使用不当，很容易被腐蚀而导致其寿命变短，而化学性质较稳定的电极又因为其造价费用高，不适于长期、广泛使用；电化学反应器还存在易结垢等缺点，这些问题都成为了阻碍该技术在工业领域应用的重要因素。

随着不可再生化石燃料消耗量的增加，环境问题成为了一个至关重要的问题。化石燃料燃烧所排放的有毒气体(如氮氧化物、硫氧化物等)会造成酸雨、雾霾等全球环境问题，因此目前急需寻找一种可替代的新型能源。目前可供人们开发利用的新型能源主要包括风能、核能、太阳能以及生物质能等。其中太阳能作为一种取之不尽用之不竭的绿色能源，是目前众多学者的重点研究对象。而如今，我国传统能源仍占我国能源总量的绝大部分，因此，加大对太阳能的利用及提高其利用率能够有效缓解对传统能源的压力，对我国节能减排政策的实施也有着积极地意义。

目前的太阳能利用研究方向主要围绕太阳能利用装置这一研究领域，研究成果较为成熟，并取得了较好的工业转化成果，例如，太阳能集热器、太阳能热水装置、太阳能充电装置、太阳能熔盐储能系统、太阳能电池-太阳能燃料联产循环系统、集成化原位太阳能热-电化学微分析装置等。但针对太阳能利用方法的研究成果较少、较不成熟、工业化程度较低。利用太阳能降解苯酚废水成为一个待攻克的技术难题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷或不足，本发明提供了一种苯酚废水处理方法。

本发明提供的技术方案包括：

一种苯酚废水处理方法，所述方法包括：

(1)通过太阳能聚光集热装置提供的热能对苯酚废水进行汽化以形成苯酚水蒸汽的步骤；和