1、含酚废水处理技术的现状
目前有两类方式来处理含酚废水。一方面是优化生产工艺，将废水循环使用或减少废水排放量从而降低酚总排放量。另一方面对废水中酚回收，资源化利用。
国内主要用物理法、化学法和生物法等技术来处理含酚废水。
1.1 物理法
①吸附法;②萃取法;③蒸汽法。
1.2 化学法
①液膜法：效率高、能耗低，但工艺复杂;
②离子交换法：弱碱性阴离子交换树脂再生和吸附回收酚法;
③化学氧化法：酸析→氧化→中和→稀释→排放;
④紫外氧化法：含酚废水通过紫外灯反应器，添加双氧水反应;
⑤超声波和光催化氧化法：催化剂与光的作用下进行化学反应;
⑥化学沉淀法：投加化学药剂将酚类物质沉淀下来而被分离回收。
1.3 生物法
①好氧生物处理法：处理效率高、反应速率快，但冲击负荷、毒物抑制能力太差，不适合处理含较高浓度的酚的废水;
②厌氧生物处理法：使大分子有机物被专性厌氧菌和兼性厌氧菌降解为小分子化合物，进而被分解转化为二氧化碳、甲烷的有机废水的处理方法;
③好氧--厌氧生物处理法：运用好氧法和厌氧法的协同作用，去酚率将会大大改善;
④高降解活性菌种法：高效降解活性微生物诱变活性污泥，能提高含酚废水中酚类物质去除率。
2、铁屑微电解法处理有机废水的原理
铁屑微电解法是以废水为电解质溶液，将废旧铁屑或铁屑与活性炭、石墨等作为原料，在氧化还原、絮凝等多种除污功能下达到处理目的。该法的特点有操作简单、运行成本低廉、处理效果较好、设备容易维护等。
2.1 腐蚀电化学作用
本次试验用的原料是铸铁和酸，铸铁的组成部分主要有硅、碳和铁，其含碳量超过2%。当铁屑浸在含酸的废水中时，由于铁与碳存在电位差，系统内会发生微电池反应，其中阳极是低电位铁屑，阴极是碳，在酸性溶液中发生电化学反应，生成的产物化学活性很高，铁受腐蚀后变为亚铁离子，新生态的[H]能和废水中多组分发生氧化还原反应，此类反应能破坏酚类物质等有机物的结构，这种类似强氧化的反应可直接在阳极上将酚类物质等氧化分解。同时铁离子具有混凝作用，与带负电荷的微粒相吸附，形成铁泥。
2.2 铁的还原作用
铁单质或亚铁离子能将其他氧化性较强的离子还原为毒性比较小的还原态。除铁外，可作为还原剂的新生态的[H]也能降低有机污染物的毒性并可提高其降解性。
2.3 氢氧化铁的絮凝作用
在电解过程中，有机粒子等能将亚铁离子凝胶在一起，形成以亚铁离子为中心的絮凝体，从而吸附、捕集和挟裹悬浮于废水中的胶体并沉降。而且在曝气和碱性的条件下，在废水中会生成具有絮凝作用的Fe(OH)2和Fe(OH)3，能对废水中胶体或者类胶体颗粒起到吸附等凝聚作用。
2.4 电化学附集
废水中形成的原电池在周围产生的电场效应，能破坏分散在废水中的胶体粒子的稳定体系。胶体粒子沉积或吸附在与电荷相反的电极上，从而使废水中的胶体态得到进一步的去除。
2.5 物理吸附
在酸性溶液中，比表面积丰富的铁屑有较高的表面活性，吸附作用强。
2.6 类Fenton体系作用
铁在电解过程中在阳极发生了溶解，反应如下：
阳极反应生成的Fe2+与阴极反应生成的H2O2构成类Fenton体系，便可发生降解反应如下：
产生的羟基自由基，可与废水中各类有机物迅速发生反应，从而氧化、降解有机物。各类有机物与自由基反应的类型主要有三种：
①轻基取代反应：指芳环上的氢受到羟基自由基进攻。羟基的存在，使芳环的二羟基取代物很容易生成，令芳环发生间位或邻位开裂;
②脱氢反应：羟基自由基能直接将烷烃分子上的氢变为水和有机自由基R·，生成的R·自由基可与水中的溶解氧反应，也可以相互反应：
ROO·是强氧化剂，可使有机物上的氢脱除：
自由基R·可加一个氧分子到分子上，使氧化的链反应能够不断继续下去，直到有机物彻底氧化;
③电子转移反应：羟基自由基以及有机分子发生一系列复杂的链反应，众多反应产物等也会与羟基自由基发生反应：
因为反应产物不会再使氧化剂产生·OH，对·OH起到了淬灭的作用，中止链反应。
3、铁屑微电解-H2O2协同处理含酚废水
将铁屑微电解法与H2O2联合使用，主要运用微电解产生的亚铁离子和双氧水二者联合作用，在酸性条件下能产生具有较强氧化性的·OH，甚至引发更多其他的自由基，由于亚铁离子起激发和传递作用，故而将一系列复杂的链反应维持反应一直到废水中的双氧水消耗尽，从而将废水中的有机物如苯酚氧化。
本实验以铁屑微电解-H2O2联合法处理含酚废水，探索不同的反应条件、不同的工艺组合对处理效果的影响。
主要研究的内容有：
①向反应器中填装铁屑填料，考察单因素实验确定的最佳工艺条件用于循环处理含酚废水的除酚效果;
②向反应器中填装铁屑填料，同时在恒定的时间里加入适量的双氧水，考察该反应器在铁屑微电解法与H2O2联合作用下循环处理含酚废水的除酚效果;
③通过对各项条件实验处理结果的分析研究，确定最佳工艺条件。
4、实验部分
4.1 实验材料与仪器
4.1.1 实验材料
本次试验的废水采用的是人工配水，方案为蒸馏水中加入目标污染物--苯酚，使苯酚浓度达到实验的设计要求，设定浓度为苯酚中间液的浓度，即20mg/L。
4.1.2 实验装置
①紫外--可见分光光度计;②恒流泵;③智能型混凝实验搅拌仪;④pH计;⑤艾科浦纯化水机;⑥移液枪;⑦电热鼓风干燥箱;⑧电子分析天平;⑨双向磁力加热搅拌器，反应柱、恒流泵和磁力搅拌器等组成连续试验装置，反应柱里面充填事先准备好的铁屑。
4.1.3 实验药品
①苯酚;②浓硫酸;③氢氧化钠;④4-氨基安替比林;⑤氯化铵;⑥氨水;⑦乙醇;⑧铁氰化钾;⑨硫酸铝;⑩浓盐酸。
4.1.4 实验方法
4.1.4.1 苯酚含量的测定
紫外分光光度法测定。苯酚标准中间液的配制：用10mL的移液管从已经定容的容量瓶中移取50mL苯酚废水标准溶液(1000mg/L的标准储备液)于1000mg/L的容量瓶中，加超纯水到容量瓶标定线，将溶液混匀，苯酚浓度为0.010mg/mL。
4.1.4.2 染色剂的配置
①缓冲溶液配置(pH大约为10);②2%(m/v)4-氨基安替比林溶液;③8%(m/v)铁氰化钾溶液。
4.1.4.3 标准曲线的绘制
4.1.4.4 水样的测定
用5mL移液管取2.5mL待测溶液于50mL的比色管中，用超纯水稀释，加入0.5mL缓冲溶液，再加1.0mL的4-氨基安替比林溶液，再加1.0mL的铁氰化钾溶液，设定紫外分光光度计的波长为510nm，测出其吸光度，用超纯水做参比。
4.1.4.5 试验方法
将反应柱倒置，加入高度为10cm的经过处理后的铁屑，在500mL烧杯中加50mg/L的苯酚模拟废水500mL，使用H2SO4和NaOH溶液调节pH。将反应柱敞口处与装废水的烧杯口用保鲜膜封住，烧杯留一个小口方便采集水样和加双氧水。每隔一段时间用滴管将一定量的双氧水加到用于进水的恒流泵的进水端口处，再将进水管端口放进废水中继续循环，以保证双氧水完全参与反应。在反应过程中用恒流泵将稀硫酸溶液投加到烧杯中，以维持反应体系pH值基本不变。每隔一定时间，用移液管从烧杯中移取一定量的废水水样于烧杯中，用NaOH溶液调节至弱碱性，加微量硫酸铝进行絮凝沉降，对废水进行曝气至水样颜色变为暗黄，曝气完后静置20min，用双层滤纸过滤上清液后，测出废水中剩余的苯酚浓度。
5、结果与讨论部分
5.1 废水pH对苯酚去除效果的影响
将连续反应装置准备好。用H2SO4和NaOH溶液将废水的pH调节为2，双氧水的投加量为0.12mL/h。循环反应6h。每隔一定时间，取一定量的废水水样于烧杯中，用NaOH溶液调节至弱碱性，加微量硫酸铝进行絮凝沉降，对废水进行曝气至水样颜色变为暗黄，曝气完后静置20min，用双层滤纸过滤上清液后，测出废水中剩余的苯酚浓度。
为了形成对比，再做一次参照实验，即将废水的pH调节为3，其余反应条件不变，得到双氧水投加量为0.12mL/h时废水pH对处理效果的影响，实验结果如图2。
由图2可知，即使反应pH不同，两次实验的苯酚去除率都随着反应时间增加而升高，反应超过5h后，反应结果逐渐趋于不变。实验结果的表明，pH为3比pH为2时要去除率要高。经分析，在pH为3.5时，H2O2参与反应生成羟基自由基的速率最大，可知在pH为3时，苯酚去除率更好，达到了90%以上。又因双氧水在酸性条件下起氧化作用，且酸性越强，越有利于亚铁离子的产生。则将铁屑微电解法与H2O2联合使用的最佳反应pH定为3。
同时从两次实验中还可知，当铁屑微电解法与H2O2联合使用处理含酚废水时，最佳反应时间为5小时，反应超过5小时后，反应的处理效果基本无多大变化。
5.2 H2O2投加量对苯酚去除效果的影响
将连续反应装置准备好。将反应pH值定为3，H2O2的投加量为0.06mL/h、0.12mL/h和0.18mL/h。循环反应6h。每隔一定时间，取一定量的废水水样于烧杯中，用NaOH溶液调节至弱碱性，加微量硫酸铝进行絮凝沉降，对废水进行曝气至水样颜色变为暗黄，曝气完后静置20min，用双层滤纸过滤上清液后，测出废水中剩余的苯酚浓度。所得结果如下图3。
由图3可知，无论双氧水的投加量是0.06mL/h、0.12mL/h还是0.18mL/h，实验结果所显示的苯酚去除率都随反应时间的推进而增加，当双氧水的投加量是0.06mL/h时，反应效果变化最迅速，苯酚去除率几乎呈直线上升，但在相同的时间内，当双氧水的投加量是0.18mL/h时，数据显示的去除率约为99%，若将投加量继续增大，则双氧水会将亚铁离子直接氧化从而影响实验结果，这就表明，在该联合实验中，最佳双氧水投加量为0.18mL/h，即1.8mL/L。
6、结论
铁屑微电解法处理含酚废水已有多种行业废水治理工程成功运用。
本实验结果表明，将铁屑微电解法与H2O2联合使用处理含酚废水，在量不变的前提下，进行在不同的反应pH值下的对比试验实验，当pH为3时，在相同的时间内，反应完成时，苯酚去除率能达到90%以上，相对在pH为2时的处理效率高很多。同时，还可以得出最佳反应时间为5小时的结论。在此基础上进一步实验，当pH为3，双氧水投加量为0.18mL/h时，苯酚去除率达到了99%左右的处理效率，此时，双氧水投加量为1.8mL/L，废水循环200次，比较铁屑微电解法单独处理含酚废水的技术上大大缩短了处理时间，同时又提高了处理效率，是一种经济上合理、技术上可行的新处理技术，其以废治废的治理理念具有良好的工业前景。(来源：长沙市玺成工程技术咨询有限责任公司)
